Диодные источники света. Виды светодиодных ламп

Времена, когда в нашей стране разнообразие источников света ограничивалось обычной лампой накаливания, давно прошли. Сегодня, помимо традиционных лампочек, производители и торговля предлагают нам и другие, более совершенные осветительные приборы – галогенные, люминесцентные и светодиодные. Между собой они различаются по целому ряду параметров, от которых зависит их назначение. Поэтому и дизайнеру, работающему над проектом, и простому обывателю, преобразующему свою жилую среду, полезно знать их характеристики, чтобы уметь правильно использовать эти светотехнические новинки.

Отличия

Основными характеристиками ламп традиционно считают цветопередачу, светоотдачу и цвет излучения. Цветопередача ламп является для дизайнеров чуть ли не главным параметром, определяющим качество света. Поэтому при выборе ламп для того или иного интерьера прежде всего необходимо учитывать особенности помещения и тот эффект, которого хочет достичь дизайнер. Так, отдыху и расслаблению способствуют лампы теплого тона, поэтому в гостиной и спальне будут уместны лампы накаливания . Для кабинетов и офисных помещений используют более «холодные» люминесцентные лампы , помогающие создать рабочую атмосферу.

В отличие от люминесцентных и ламп накаливания галогенные лампы относятся к световым источникам, более близким по спектру к белому цвету, то есть такое освещение не исказит ни цвет вашего лица, ни цветовое решение вашего интерьера. Поэтому в кухне и ванной комнате галогенные лампы просто незаменимы. Впрочем, это совсем не означает, что в гостиной, к примеру, люминесцентные источники света неуместны, так как продуманное сочетание ламп разных спектров может дать очень интересный эффект.

Расположенные по периметру светодиоды могут освещать большие площади

Известно, чем сплошнее и равномернее спектр лампы, тем более различимы цвета предметов в ее свете. Так, главный для всех землян естественный источник света – Солнце – имеет сплошной спектр излучения и наилучшую цветопередачу. Для ламп она определяется по эталонным образцам и измеряется в Ra (следует отметить, показатель Ra является достаточно условным). Однако этот индекс не позволяет сделать вывод о характере передачи цветов и поэтому может дезориентировать дизайнера. Так, у ламп накаливания Ra колеблется от 60 до 90, в них видимое излучение преобладает в желтой и красной частях спектра при недостатке в синей и фиолетовой (по сравнению с дневным естественным светом). В каталогах ламп иногда приводится такая характеристика как световой поток, измеряемый в люменах. Например, для лампы накаливания мощностью 100 Вт он равен 1200 Лм, а для 35-ваттной галогенной лампы – 600 Лм.

Другой показатель – светоотдача – говорит об эффективности преобразования электрической энергии в свет. Нетрудно догадаться, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, которая измеряется, как говорят специалисты, в «люменах с ватта» (Лм/Вт) и показывает, сколько люменов светового потока образуется из одного ватта потребленной электроэнергии. Так, лампы накаливания имеют небольшую светоотдачу – около 12 Лм/Вт, поскольку большая часть затрачиваемой электроэнергии уходит на нагрев вольфрамовой спирали и всего 5% преобразуется в свет. Гораздо выше этот показатель у люминесцентных ламп – до 100 Лм/Вт!

Чтобы правильно организовать распределение света в пространстве, то есть в конкретном помещении, необходимо учитывать и размер тела свечения. Вы скажете, что гораздо важнее для этого подобрать соответствующий светильник, «ответственный» за перераспределение светового потока, однако сам источник света здесь тоже играет далеко не последнюю роль. Чем меньше тело свечения, тем легче использовать отражатели и линзы, чтобы, например, сфокусировать свет в узкий луч. Согласитесь, лампы с большой поверхностью свечения (люминесцентные) создают подчас невыразительную картинку, смягчая контрасты и размывая тени. Следовательно, такой свет трудно сфокусировать.

Не следует забывать и о сроке службы ламп. Особенно стоит позаботиться об этом, устанавливая светильник в труднодоступных местах – нишах, карнизах или водоемах. Здесь абсолютными рекордсменами являются, конечно же, светодиоды, срок службы которых составляет до 12 лет! По сравнению с ними лампы накаливания горят ничтожно мало – всего 1000 часов, кроме того, со временем качество света (световой поток) лампы накаливания уменьшается.

Сравнительные характеристики различных видов ламп

Лампы накаливания

Старая добрая лампочка-«груша» с ее теплым приятным светом сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света. Поэтому вполне объяснима и ее большая популярность: наиболее распространенными источниками света до сих пор являются именно лампы накаливания . Принцип действия этой лампы изучают в школе: вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух, разогревается под действием электрического тока и начинает светиться. Из-за такой конструкции экономичность и светоотдача ламп накаливания на фоне достижений других осветительных приборов выглядят явно неубедительно. Кроме того, как видно из таблицы «Сравнительная характеристика различных типов ламп», лампы накаливания уступают галогенным, люминесцентным лампам и светодиодам и по другим параметрам.

К их недостаткам помимо небольшого срока службы можно также отнести неблагоприятный спектральный состав, искажающий цветопередачу. В то же время невысокая цена и большое количество вариантов исполнения колб, от самых маленьких для карманного фонарика и елочной гирлянды до больших разноцветных прожекторных, привлекают покупателей из года в год. Декоративные лампы накаливания, например, предназначены для общего, местного и декоративного освещения. В люстрах и бра их декоративная форма (свеча, шар, витая свеча, рифленая свеча) может выгодно дополнять конструкцию светильника.

Галогенные лампы

Хотя сегодня лампа накаливания и считается продуктом массового производства, в котором вроде бы и улучшать больше нечего, работа над ее техническим совершенствованием продолжается. Знакомые нам по встроенным светильникам галогенные лампы – это усовершенствованный благодаря некоторым технологическим новшествам (добавление галогенидов в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла) вариант ламп накаливания.

Точечный светильник – воплощение функциональной эстетики

Преимуществами галогенных ламп перед обычными лампами накаливания являются: неизменно яркий свет в течение всего срока службы. Кроме того, «галогенки» излучают красивый «сочный» свет, обеспечивающий великолепную цветопередачу и возможность создания привлекательных световых эффектов. Также галогенные лампы отличаются компактностью, более высокой световой отдачей (при одинаковой мощности с лампами накаливания), а, следовательно, и повышенной экономичностью. Они имеют увеличенный срок службы (в два раза больший, чем у стандартных ламп накаливания). Кстати, в несколько раз повысить срок эксплуатации и тех и других ламп можно, используя пониженное напряжение питания в сети. При этом, однако, спектр излучения сдвигается в красную область.

Галогенный свет создает обворожительный эффект глянцевой поверхности освещаемого им объекта. Подкупает своей красотой и живая игра спектрального света отражателей галогенных ламп. Небольшие размеры и огромный выбор галогенных ламп накаливания – от ламп с концентрированным пучком света до настенных ламп заливающего света – открывают перед дизайнерами новые возможности при подборе необычных вариантов освещения.

Основной недостаток «галогенок» – нагревание в процессе горения. Именно изза этого их не рекомендуют использовать в детских комнатах, для подсветки картин и других ценных работ с росписью.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы, или разрядные лампы низкого давления, представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Под действием электрического разряда пары ртути излучают ультрафиолетовые лучи, а они, в свою очередь, заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать видимый свет.

Люминесцентные лампы обладают отличной цветопередачей и светоотдачей. Два варианта исполнения ламп – с трех- и пятиполосным люминофором имеют различное соотношение этих показателей. Лампы с трехполосным люминофором более экономичны (светотдача до 100 Лм/Вт), но обладают худшей цветопередачей (Ra=80). Лампы с пятиполосным люминофором имеют отличную цветопередачу при меньшей световой отдаче (до 88 Лм/Вт). Впрочем, как и лампы накаливания, люминесцентные лампы зачастую неудовлетворительно передают некоторые цвета.

Люминесцентные лампы обеспечивают равномерный мягкий свет на всей площади излучения

Люминесцентные лампы обеспечивают равномерный мягкий свет, но, как уже упоминалось, из-за большой площади излучения распределением света в пространстве управлять достаточно трудно. Впрочем, обычную люминесцентную лампу можно заменить компактной, в которой трубка закручена в спираль. Тем более что по своим параметрам компактные люминесцентные лампы приближаются к линейным. Кстати, компактные люминесцентные лампы часто используют для замены ламп накаливания.

Все люминесцентные лампы отличаются небольшим потреблением энергии и очень длительным сроком службы. Например, люминесцентные линейные лампы работают в 8–20 раз дольше обычных ламп накаливания и в зависимости от типа и яркости потребляют на 85% меньше электроэнергии. Эти свойства люминесцентных ламп (долговечность и экономичность) определяют их повсеместное использование в офисных помещениях.

Кроме того, различные оттенки света (от подобного лампам накаливания до дневного) и цвета люминесцентных ламп дают дополнительные преимущества их применения, не говоря уже о разнообразии их типов (по мощности и размеру, конструкции и форме: прямые, кольцевые и U-образные). Среди недостатков – относительная громоздкость, необходимость в специальном пускорегулирующем устройстве (стартере и дросселе), чувствительность к температуре окружающего воздуха (при температуре ниже +10° С лампа может не зажечься), наличие стробоскопического эффекта, который вызывается частыми, не уловимыми для зрения миганиями люминесцентной лампы в такт колебаниям переменного тока в электрической цепи. В результате у человека нарушается правильное восприятие скорости движения предметов, появляются неприятные ощущения. Кроме того, при неправильном включении (без защитных конденсаторов в пускорегулирующем устройстве) люминесцентные лампы становятся источниками помех для радиоприемников и телевизоров.

Светодиоды (также часто используется английская аббревиатура LED – light emitting diodes), пожалуй, на сегодняшний день являются самыми перспективными источниками света. Изначально светодиоды использовались в электронике, затем – в светосигнальной технике (светофорах, дорожных знаках, вывесках и указателях). Позже эта технология нашла свое применение и в декоративном освещении.

В чем же ее преимущества?

• Экономичность . Светодиоды работают от низкого напряжения и, соответственно, потребляют очень мало электроэнергии, так как по сравнению с обычными источниками света практически всю энергию превращают в свет. Это позволяет снизить потребление энергии на 75%.
• Практически вечный срок службы . Теоретически до 100 000 часов горения, то есть при использовании светильника в среднем по 8 часов в день он прослужит 35 лет! Для сравнения – обычной галогенной лампочки мощностью 10 Ватт хватает лишь на 2000 часов.
• Прочность . В отличие от традиционных источников света светодиоды намного прочнее и менее подвержены механическому воздействию, поскольку в них отсутствуют элементы (спирали, электроды), которые могут быть повреждены.
• Отсутствие у светодиодов ультрафиолетового и инфракрасного излучения , что позволяет использовать их, в частности, для экспозиционной подсветки.
• Любой оттенок . Особая система цветосмешения (установка в одном корпусе трех групп светодиодов) позволяет получить практически любой цвет светового потока, что, несомненно, расширяет возможности использования светодиодов.

Светодиоды широко применяются в декоративном освещении

Вдобавок светодиоды обладают и другими преимуществами перед существующими источниками света. Так, небольшие размеры делают необычайно широким спектр их применения. Несколько светодиодов, объединенных в одну форму, способны заменить обычную лампу накаливания: расположенные по периметру, они могут освещать большие площади (например, светодиоды можно считать идеальным источником света при карнизном освещении). Как источники света для наружного и декоративного освещения они обладают рядом уникальных достоинств, среди которых точная направленность света и возможность управления цветом и интенсивностью излучения. К недостаткам светодиодов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с другими источниками освещения. Однако надо понимать, что вышеуказанные достоинства с лихвой оправдывают вложенные затраты.

мнение эксперта

Ирина Шапошникова
менеджер отдела продаж компании «Марбел»

Одним из конкурентных преимуществ светодиодов является так называемый «холодный» свет. Для сравнения, у ламп накаливания излучение в видимой части спектра, т. е. непосредственно свет, составляет единицы процентов, остальная энергия затрачивается на нагрев. Светильники со светодиодами почти не излучают тепло. Это означает, что они высокоэффективны и безопасны, а значит, могут использоваться в зонах, доступных для детей и домашних животных, а также для освещения растений или для экспозиционной подсветки картин и элементов декора, малых форм пластики и скульптуры.

Итак, задачей дизайнера, проектирующего тот или иной интерьер, является тщательный подбор как светильника, соответствующего стилистике и дизайну помещения, так и ламп, обеспечивающих требуемое качество цвета и света.

Светодиодные лампы освещения - революция в мире светотехники. Их разработка позволила решить целый комплекс задач: увеличить срок службы приборов освещения и безопасность их использования, снизить потребление электроэнергии, улучшить светоотдачу и так далее. Первый светодиод был разработан еще в 1962 году и выдавал красное свечение. Спустя еще несколько лет появились желтые и зеленые светодиоды, в 1971 году американский инженер создал первый, но дорогостоящий диод синего цвета, а в 1993 году японский физик изобрел ярко-синий светодиод, но уже менее дорогостоящий.

Чтобы использовать светодиоды для освещения и наладить серийное производство, нужно было добиться от них белого свечения. Это удалось сделать в 1995 году, однако уровень освещенности светодиодов был настолько низким, что использовать их приходилось только в качестве декоративной подсветки. Только в 2005 году разработчики смогли добиться от светодиодов светового потока в 100 люмен на ватт и запустить на их базе серийное производство ламп и светильников освещения. В России светодиодные лампы по разным данным появились в период с 2007 по 2010 год. Сейчас этот рынок активно развивается. Основными российскими компаниями по производству ламп являются: "Оптоган", "Вартон", "Оптилюкс", "Новый свет", "Долгая жизнь света" и некоторые другие.

Конкурентные преимущества светодиодных источников света

Повышенный спрос на светодиодные лампы и светильники возник неспроста. Сравним светодиодные лампы с другими типами ламп и выделим ключевые преимущества:

1. Увеличенное время работы

Лампа накаливания (которую уже запретили использовать) должна гореть не менее 1000 часов. На деле она перегорает гораздо быстрее из-за перепадов напряжения и низкого сопротивления вольфрама в холодном состоянии на момент включения. Через 750 часов работы лампы ее светоотдача заметно снижается.

Галогенная лампа имеет лучшие показатели долговечности, она горит от 2000 до 4000 часов.

Люминесцентная компактная лампа горит 8000-10000 часов. По истечении половины срока ее службы световой поток снижается на 30-35 процентов.

Для сравнения светодиодная лампа горит до 100000 часов! Если переводить в годы, то это примерно 11 лет. Освещение светодиодными светильниками самое выгодное.

1. Высокая светоотдача и экономия электроэнергии

90 процентов мощности, потребляемой лампой накаливания из сети, тратится на нагрев, и только 10 процентов - на освещение. Световая отдача лампочки "Ильича" - 7-17 люмен на ватт.

Галогенные лампы тоже сильно "греются", но их эффективность лучше, чем у ламп "Ильича" на 20-50 процентов. Световая эффективность лампы - 15-22 люмен/ватт, лампы с кварцевым стеклом - 24-28 люмен/ватт.

Люминесцентные лампы дают световой поток при потреблении 1 ватта мощности из сети - 40-60 люмен. 1 ватт компактных (энергосберегающих) равен 5 ваттам ламп накаливания. Это напрямую сказывается на экономии электроэнергии.

Светодиодные лампы дают световой поток 50-100 люмен на ватт. И это опять же лучший показатель среди всех ламп. 1 ватт мощности светодиодной лампы = 3 ваттам компактной люминесцентной лампы (энергосберегающей). Но светодиодные лампы также относятся к классу энергосберегающих, однако по этому показателю они эффективнее компактных люминесцентных.

1. Экологичность

У светодиодных ламп лучшие показатели экологичности, так как внутри них отсутствуют вредные компоненты и при работе они не излучают инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Поэтому светодиодное освещение дома так востребовано. Самыми вредными лампами являются люминесцентные, в том числе и компактные, так как внутри них содержатся ртуть и ее пары.

1. Прочность конструкции

Светодиодные лампы самые прочные. Лампы накаливания и нельзя трясти, у них порвется нить накала. Их стекло, как и стекло люминесцентных компактных ламп хрупкое, и легко разобьется при падении. У светодиодных ламп вместо стекла - пластик, который легко выдержит нагрузку при падении, а внутри конструкции отсутствует нить накала.

Недостатки светодиодных источников освещения

Главный недостаток светодиодных ламп и светильников - высокая цена. Стоимость ламп варьируется в пределах 150-2000 рублей, а светильников - 5000-40000 рублей и выше. Как правило, лампы и светильники по низкой цене плохого качества. Они могут "сгореть" спустя месяц использования и дают неравномерный световой поток. Поэтому целесообразнее отдавать предпочтение продукции ведущих компаний в этой области. С каждым годом технология производства светодиодных источников освещения совершенствуется, поэтому цена на них постепенно снижается. Но даже потратив один раз 500-700 рублей на лампу или купив светодиодные светильники уличного освещения за 10000-15000 рублей, вы точно окупите эти затраты в будущем.

Принцип работы светодиодных источников освещения

Светодиоды - полупроводниковые кристаллы, которые начинают светиться при прохождении через них электрического тока. Каждый кристалл излучает лучи своего спектра (красного, желтого, зеленого). Белый свет получают путем смешения этих спектров или методом покрытия самого яркого светодиода синего цвета слоем желтого фосфора. Изменяя соотношение цветов можно получать либо холодный, либо теплый свет.

Конструкция стандартных светодиодных ламп включает в себя:

• Пластиковую белую или цветную колбу;
• Плату со светодиодами;
• Драйвер, выпрямляющий переменный ток (электронная плата);
• Радиатор теплоотвода;
• Цоколь;
• Нижний и верхний держатель.

Колбы светодиодных ламп бывают разной формы: обычная, как у лампы накаливания и колбы типа "Свечка", "Шар", "Эллипс". Есть еще лампы "кукурузины", они имеют цилиндрическую форму, а по бокам их корпуса установлены светодиоды.

Плата, в зависимости от требуемого светового потока и потребляемой мощности имеет разное количество светодиодов. Нижний и верхний держатели нужны для того, чтобы удерживать плату со светодиодами и драйвер, с установленными на нем элементами. Радиатор теплоотвода отводит тепло от корпуса лампы, предотвращая его перегрев. Цоколь у светодиодных ламп бывает разным, основные типы это:

• Е27. Классический цоколь, такой же у ламп накаливания, поэтому светодиодные лампочки можно смело использовать на их месте;
• Е14. С таким цоколем производят лампы типа "Свеча" и "Миньон", он внешне выглядит так же, как цоколь Е27, только уже его;
• GU10 - поворотный штырьковый цоколь. Чтобы зафиксировать лампу в патроне, ее надо вставить в него и повернуть в сторону;
• GU5.3. Отличить цоколь этого типа можно по торчащим контактам, как у электрической вилки. Он тоже относится к типу "штырьковые" и соединяется со спецпатроном штыревым способом (аналогично вилке с розеткой).

• Корпус;
• Светодиоды, расположенные на определенном расстоянии друг от друга;
• Защитный экран;
• Источник питания;
• Драйвер;
• Плата.

Виды светодиодного освещения

Светодиодное освещение делится на 2 типа: внутренне светодиодное освещение и наружное светодиодное освещение или уличное светодиодное освещение. К внутреннему освещению относится:

• Квартирное;
• Офисно-административное;
• Торговое (в том числе в развлекательных центрах);
• Промышленное;
• Аварийное освещение.

Квартирное

В жилых помещениях используются стандартные светодиодные лампы разного размера и формы, которые вкручиваются в классический патрон определенного диаметра или "идут в комплекте" со светильником, встраиваемым в мебель, подвесной или натяжной потолок, пол. Также в интерьере широко используются , настольные лампы, которые прокладывают в нишах мебели, в двухуровневых потолках из гипсокартона.

Офисно-административное

В административных зданиях и офисах в основном используются встраиваемые или накладные потолочные светодиодные светильники квадратной или прямоугольной формы как под короткие и длинные лампы дневного света. Диоды внутри могут быть расположены в один, два или более рядов.

Торговое

Для торгового освещения используют светильники-даунлайты с направленным светом, трековые светодиодные светильники, устанавливаемые на шинопроводе, карданные светильники с направленным светом и регулировкой яркости, обычные модульные светильники, точечные светильники. Их главная задача - обеспечить комфортное освещение для глаз клиентов и сделать акцент на определенных товарах (например, на эксклюзивном ювелирном украшении).

Промышленное

Для освещения промышленных объектов используют светильники настенные, подвесные, встраиваемые и накладные с определенной степенью защиты от влаги, высокой температуры, пыли и механических повреждений. Форма и размеры светильников бывают самыми разнообразными.

Аварийное

Аварийное светодиодное освещение необходимо тогда, когда отключается основное. Оно должно использоваться повсеместно, начиная от промышленных объектов, заканчивая торговыми и развлекательными центрами, учреждениями здравоохранения, вокзалами, спортивными центрами и так далее. Светильники аварийного освещения светодиодные выпускают двух типов - светильники централизованного электропитания и автономные модели. Светильники первого типа запитываются от централизованной аварийной системы, а приборы освещения второго типа представляют собой готовый комплект (все элементы расположены внутри или в пределах 0,5-1 м).

Аварийные светильники светодиодные бывают резервными и эвакуационными. Резервные поддерживают определенный уровень освещения на социальных и промышленных объектах необходимый для продолжения процессов, а эвакуационные указывают работающему персоналу пути к выходу и имеют обозначение "Выход".

Наружное светодиодное освещение бывает:

• Консольным;
• Архитектурным;
• Прожекторным;
• Ландшафтным.

Консольное

Консольные светодиодные светильники предназначены для освещения городских и загородных улиц, магистралей, пешеходных и парковых зон, площадей с интенсивным движением пешеходов, железнодорожных станций, внутридомовых территорий и т. д. Они дают куда более равномерное и обширное освещение, значительно экономят электроэнергию, но их цена - 5000-35000 рублей. Типы консольных светильников: СДКУ-М-LED54, 72, 108, 144, BLD-SL40W, 60-160W, SMART ECO LED 65-200 и другие.

Архитектурное

Когда требуется сделать наружную подсветку скульптур, сооружений и зданий используют светильники для архитектурного освещения и светодиодные ленты. Выделяют 6 типов светодиодного архитектурного освещения: скрытое, локальное, заливающее, "графика", "иллюминация", "медиафасад".

Скрытая подсветка выполняется так, чтобы источника света не было видно, а наружу пробивался только свет от него. Ее используют для выделения отдельных форм фасада или создания новых световых композиций. Локальная светодиодная подсветка применяется в том случае, когда надо сделать акцент на определенной детали или конструкции (оформление оконных проемов, колонн, карнизов и тому подобного). Заливающая подсветка - освещение всего объекта (равномерное или неравномерное). Чтобы его организовать, используют мощные светильники с широким углом рассеивания, которые устанавливают на определенном расстоянии от объекта на земле или опорах.

Графика - подсветка зданий и прочих объектов специальными светодиодными светильниками с оптической системой. Оптические линзы и отражатели источников света позволяют рисовать на фасадах любой красоты узоры. Кроме светильников для освещения используют светодиодные ленты.

Иллюминация - подсветка при помощи гирлянд, светящихся фигур или "бегущих" огней. Ее используют для оформления внешнего вида торговых и развлекательных центров, а также для выделения объектов в праздничные дни.

Медиафасад - экран любого размера и формы из светодиодной сетки, которая создана из отдельных модулей с установленными на них светодиодами. Такие экраны используются для создания рекламы (фото, видео, слайд-шоу), трансляции ТВ и просто преобразования фасада здания.

Прожекторное

Когда требуется осветить территорию промышленных предприятий, спортивных комплексов, железнодорожных станций, автостоянок и тому подобного, используют освещение , мощностью 20, 50, 100 и более ватт с количеством светодиодов 15-30 и более. Светильники могут устанавливаться как на опору освещения, так и крепиться к стенам зданий и сооружений. Для освещения сцен используют светильники на стойке или переносные.

Ландшафтное

Ландшафтное освещение используется для подсветки бассейнов, фонтанов, лестниц, дорожек, деревьев. Для этой цели используют специальные светодиодные светильники: газонные, для дорожек и аллей, светильники отраженного света, сферические ландшафтные светильники, встраиваемые в стены и грунт, светящиеся камни и тому подобные.

Светодиодные светильники и светодиодные лампы - идеальное решение для организации внутреннего и внешнего освещения. Особо выгодны они при оформлении уличной подсветки, поэтому смело можно сказать, что будущее именно за светодиодами.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Сравнение светодиодов с лампами накаливания и люминесцентными лампами. Производство и рынок светодиодов. Примеры проектов практического применения светодиодов для освещения объектов железнодорожного транспорта, промышленности, коммунального хозяйства.

реферат , добавлен 13.02.2013


Источники тепла и энергий химической природы, их неэффективность. Изобретение восковой свечи и развитие электрических источников света. Создание первой дуговой лампы. Разновидности ламп накаливания и их широкое применение, характеристика светодиодов.

реферат , добавлен 16.01.2010


Исторический обзор развития электрических источников света. Виды электрических источников света, их сравнительные энергетические и технические характеристики, применение. Особенности ламп накаливания, светодиодных, люминесцентных, газоразрядных ламп.

контрольная работа , добавлен 07.08.2013


Спектральные характеристики излучения разных видов производимых ламп – источников света. Принцип действия, срок службы стандартных ламп накаливания, галогеновых, люминисцентных, разрядных ламп высокого давления, светодиодов. Оценка новых разработок.

реферат , добавлен 04.03.2012


Пути решения проблемы благоустройства сельских жителей. Обоснование необходимости автоматизации управления освещением. Расчет удельного суточного количества электроэнергии. Расчет осветительной установки с люминесцентными лампами и с лампами накаливания.

дипломная работа , добавлен 24.01.2016


Видимое излучение и теплопередача. Естественные, искусственные люминесцирующие и тепловые источники света. Отражение и преломление света. Тень, полутень и световой луч. Лунное и солнечное затмения. Поглощение энергии телами. Изменение скорости света.

презентация , добавлен 27.12.2011


Исследование основных первичных источников света. Типичные источники излучения. Прямой солнечный свет. Виды ламп накаливания общего и специального назначения. Сущность и основные показатели световой отдачи. Излучение черного тела. Лампы с отражателем.

презентация , добавлен 26.10.2013

В последнее время все больше людей в своих домах экспериментируют со светодиодным освещением. Современные строительные материалы позволяют создать неповторимое освещение в любом помещении квартиры.

Сегодня многие умельцы собирают подобного рода осветительные приборы своими руками. Это позволяет не только сэкономить деньги, но сделать именно то освещение, которое вы хотите. Ведь не всегда на рынке можно найти то, что ищешь, да еще по приемлемой цене. Прочитав эту статью, вы сможете проделать все необходимые операции своими руками и расширите свои познания в области самостоятельного изготовления осветительных приборов.

Источник света

Светодиодное освещение на сегодняшний день является одним из часто встречаемых источников света в домах и квартирах. И это несмотря на то, что оно появилось относительно недавно.
Непосредственным источником света в таких приборах выступают светодиоды. Они за короткий промежуток времени стали настоящими лидерами продаж, существенно потеснив с рынка более старые источники света (например, лампы накаливания, а также люминесцентные и галогенные лампочки). Такая большая популярность к светодиодам пришла в связи с целым рядом преимуществ их работы:

• отличные показатели в плане энергоэффективности. Потребление энергии у таких источников света самое минимальное;
• полная экологичность продукции;
• длительный период эксплуатации. Работать такая лампочка или лента будет около 15 лет;
• отменная световая отдача;
• легкое обслуживание системы;
• простой и быстрый монтаж, который легко осуществляется своими руками;
• минимальная теплоотдача. Это означает, что светодиоды в процессе своей работы не нагреваются;
• высокая прочность элементов конструкции, особенно корпуса.

Светодиодные изделия

Но все-таки, такой источник света имеет один существенный недостаток – стоимость. Хотя стоимость полностью перекрывается теми преимуществами, которые описаны выше, далеко не каждый человек раскошелится на светодиодную лампу или ленту.
Самодельное освещение дома с помощью светодиодных источников света будет оптимальным решением по рациональности и экономичности. Затраченные средства на приобретение такого источника света очень быстро окупаются экономией электроэнергии и длительным периодом работы.

Виды источников света

Светодиодные источники света очень многообразны. Они могут быть следующих видов:

• лампочки, которые вкручиваются практически во все осветительные приборы (потолочные, настенные, настольные и напольные);

Лампочка

Точечный светильник

• точечный светильник. Такой прибор и в большом количестве часто встречается на подвесных многоуровневых натяжных или гипсокартонных потолочных конструкциях. Может иметь поворотный механизм, благодаря чему имеется возможность менять направленность освещения. В него также может вставляться миниатюрная лампочка;
• светодиодная лента. Самое ходовое изделие для создания качественной и незаметной подсветки в любом помещении дома. Такая лента может крепиться к любой поверхности и быть разных цветов. Некоторые модели могут менять цвет или сразу быть многоцветными.

Самый простой в изготовлении своими руками считается имитация ленты.

Применение

Подсветка полок

Светодиодное освещение в доме или квартире может использоваться абсолютно в любом помещении. Для дома такой источник света может применяться в качестве:

• основного освещения. В данной ситуации центральный светильник (люстра или точечные осветительные приборы) будут содержать светодиодные лампочки;
• декоративное. Здесь освещение необходимо для визуального выделения удачных дизайнерских решений. Кроме этого с помощью светодиодной ленты можно запросто подсветить стеклянные полки в нишах или шкафах;

Обратите внимание! Для гостиной и спальни не найти лучшего способа подчеркнуть изысканность и неординарность интерьера, как использовать светодиодную ленту.

• функциональное дополнительное освещение. В некоторых помещениях дома не всегда хватает полноценного центрального освещения. Здесь на помощь приходит светодиодная подсветка зонального назначения. Она нужна при работе на кухне, в кабинете или в детской комнате за письменным столом.

Еще одним способом создания подсвети, который актуален для дома или квартиры, является ночное освещение. Его также очень легко реализовать с помощью светодиодов.
Кроме этого, такие источники света нашли применение не только в домашних условиях, но и для:

• создания дополнительной подсветки на автомобилях в качестве составляющей части тюнинга;
• декорирования ландшафта на приусадебном участке;
• освещения промышленных помещений.

Подсветка в интерьере

Как видим, умение собирать своими руками светодиодные источники света откроет перед вами обширные возможности и позволит значительно сэкономить на покупке необходимых осветительных приборов.

Какие расчеты нужны

При сборке светодиодного освещения необходимо провести расчеты, чтобы узнать, сколько вам потребуется исходного материала для создания источника света светодиодного типа.

Обратите внимание! Если вы надумали просто заменить старые источники света новыми, то менять электропроводку не нужно. Ее замену проводят только в том случае, когда новые приборы будут превосходить старые по мощности в несколько раз.

В данной ситуации вам нужно только рассчитать мощность самодельной ленты, которой будет достаточно для выбранного помещения, либо точное количество точечных светильников. Помните, что по СНиП любое домашнее помещение имеет свои требования касательно уровня освещенности.

Таблица из СНиП

Все расчеты по данному вопросу сегодня могут автоматически рассчитать многочисленные интернет-программы. Так вы избежите погрешности, просто забив в нужные поля имеющиеся параметры помещения и сведения об источнике света. Для этого вам необходимо знать:

• площадь комнаты;
• цвет и материал отделки стен, потолка и пола;
• габариты помещения;
• расположение окон и т.д.

При ручном расчете вам нужно:

• выбрать блок питания. Его тип определяется по мощности ленты. Используется формула P общ. = P х L (где Р – длина куска ленты, а L — мощность). Полученную цифру нужно округлить на 20%;
• для расчета точечных светильников используется формула Рр = Р уд. х S комн. х Кс (Руд — удельная мощность прибора, S – площадь комнаты и Кс – коэффициент спроса).

После проведенных расчетов вы сможете создать подходящий осветительный прибор светодиодного типа для любого помещения в доме.

Схема помещения

Чтобы сделать освещение с помощью светодиодов, вам понадобятся:

• диоды нужного цвета свечения;
• провода;
• блок питания;
• контроллер. Он необходим в том случае, если вы хотите сделать осветительную систему, которая будет менять цвет.

Из инструментов вам будут нужны:

• паяльник с паяльным набором (олово, канифоль);
• ножницы.

С помощью всего этого вы без проблем сможете спаять аналог светодиодной ленты.
Но прежде чем приступать к сборке, необходим еще один важный момент – создать схему освещения для комнаты. Она создается на основании предыдущих расчетов. Для создания схемы вам необходимо проделать следующие манипуляции:

• взять ксерокопию плана помещения квартиры;
• нанести на бумагу места локализации светильников.

Примерная схема

После этого уже можно спокойно приступать к сборке самодельного источника света.

Сборка

Сам процесс сборки светодиодного источника света не представляет собой ничего сложного. На самом деле гораздо сложнее провести все необходимые расчеты.
Сначала нам нужно приготовить основу, на которой будут размещены спаянные элементы. Для этого лучше использовать прорезиненную основу, которая с одной стороны имеет самоклеящуюся часть (так это будет практически полная имитация покупной продукции). Спайку всех элементов светодиодной ленты следует проводить по следующей схеме:

Обратите внимание! Все места спайки элементов должны быть хорошо изолированными.

Схема сборки для RGB ленты

В процессе спаивания элементов между собой избегайте нагревания диодов, иначе они могут начать некорректно работать. После того как вы спаяли несколько элементов, дайте им остыть. Все контакты перед изолированием также необходимо хорошо прочистить.
Далее, когда все элементы были спаяны, как показано на схеме, и установлены на основание, можно приступать к установке получившейся самодельной ленты.
Самый простой способ установки – покупка специального карниза из полиуретана со скрытой нишей, ведь сама лента оснащена у нас самоклеящейся основой.

Такой карниз очень просто прикрепляется к стене с помощью жидких гвоздей. После того как в нужных местах был установлен карниз, помещаем в него самодельный источник света.
Более сложным вариантом будет сборка гипсокартонного короба. В этой ситуации короб сбоку имеет небольшой выступающий карниз, на котором и стоит разместить наш источник света.
Отдельно стоит отметить, что блок питания не рекомендуется класть внутрь гипсокартонного короба, так как он будет нагреваться, что создаст пожароопасную ситуацию. Класть внутрь короба можно только блок питания от маломощной и короткой ленты.
Как видим, сборка самодельного светодиодного освещения достаточна проста. Единственные трудности могут возникнуть на этапе расчета мощности, необходимой для ленты. Соблюдайте правила спаивания элементов в единую электронную сеть, и все у вас получится лучшим образом. А сделанное освещение будет радовать глаз, и давать качественный свет.

Секреты выбора светодиодных ламп для дома

Использование светодиодных источников света считается наиболее перспективным направлением в области искусственного освещения. По статистическим данным за 2016 год светодиодные лампы занимают около 30% рынка осветительных приборов.

Такой спрос вполне оправдан, так как современные светодиоды эффективно решают целый спектр задач: увеличивают энергоэффективность освещения, улучшают светопередачу, повышают безопасность и срок эксплуатации осветительных приборов.

Краткий экскурс в историю разработки светодиодов

Впервые свечение диодов заметил Олег Лосев в 1922 году. Проводя исследования в лаборатории радиотехники, он обнаружил едва заметное свечение кристаллических диодов, которые в то время использовались в радиоприемниках. Однако первый диод современного образца был изготовлен в 1962 году, но он испускал красное свечение.

В период с 1971 по 1993 годы появились желтые, зеленые, синие и ярко-синие светодиоды. Они могли использоваться только в декоративной подсветке.

В 1995 году удалось создать первый светодиод, который испускал белый свет. Однако уровень освещенности у новых ламп был очень низким, да и стоили они достаточно дорого. Только 10 лет спустя, удалось разработать мощный светодиод (100 люменов на ватт) и запустить их серийное производство. На российском рынке светодиодные лампы появились относительно недавно - в 2008–2010 годах.

Три «За» светодиодный источник света

Три кита, на которых держится популярность светодиодных ламп - долговечность, энергоэффективность и экологичность. Рассмотрим эти параметры в сравнении с другими источниками освещения:

Длительное время работы

Лампа с вольфрамовой спиралью по паспорту имеет рабочий ресурс в 1000 часов. На самом деле лампочка сгорает намного раньше, потому что вольфрам очень чувствителен к перепадам напряжения. Если же лампа и работает длительное время, то после 700 часов значительно снижается её светоотдача.

Люминесцентная лампа имеет ресурс в 7000–9000 часов, однако яркость светового потока снижается на треть уже после 3000 часов работы.

Теперь посмотрим характеристики светодиодного источника света: рабочий ресурс - 10000-40000 часов (10–12 лет), яркость потока незначительно снижается в течение всего периода эксплуатации, светодиод устойчив к перепадам напряжения и сразу после включения набирает полную яркость.

Энергоэффективность и высокая светоотдача

Вы помните из экскурса в историю, что до 2005 году светодиодная лампа проигрывала всем прочим источникам освещения по такому параметру как светоотдача. Например, светоотдача лампы накаливания составляет 7–20 люмен на ватт. Однако энергоэффективность источника крайне низкая, так как 80% электроэнергии идет только на нагрев вольфрамовой нити, а 20% на освещение.

Люминесцентные лампы дают световой поток 50–60 люмен на ватт и при этом тратят электроэнергии в 5–6 раз меньше, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы занимали лидирующие позиции по энергосбережению пока не появились светодиоды современного образца.

Светодиодные лампы выдают 50–100 люмен на ватт. На сегодня - это лучший показатель для источников искусственного освещения. Энергосбережение светодиодной лампы в 2–3 раза выше люминесцентной и в 10–15 раз - лампы накаливания.

Кроме того, светодиодные источники света имеют низкую теплоотдачу, поэтому большая часть энергии идет сразу на освещение. Вы замечали, что к светодиодным лампам можно прикоснуться даже после 10–12 часов непрерывной работы.

Экологичность светодиодных источников света

Светодиодные лампы имеют высокий уровень экологичности, так как для их производства не используются вредные химические компоненты. При эксплуатации они не излучают УФ и ИК лучи, что делает светодиодное освещение наиболее безопасным для жилых помещений.

Если во всем мире заменить все лампы накаливания и люминесцентные источники света на светодиодные лампы, то это резко снизит количество выбросов углерода в атмосферу, сократит световое загрязнение и соответственно повысит качество жизни людей и окружающей природы.

Ещё одно важное преимущество светодиодного источника света - это высокая прочность конструкции. Вам известно, что лампы накаливания нельзя трясти, а колбы в люминесцентных источниках выполняются из хрупкого стекла? При падении такие лампы разбиваются в 90% случаев из ста. Светодиодные источники света выполняются из ударопрочного пластика, поэтому при падении остаются целыми.

Можно ещё насчитать десяток плюсов светодиодных ламп в сравнении с другими источниками света, но перечисленные выше - это основные преимущества. Оценив только эти достоинства светодиодов, вы уже сможете сделать оптимальный выбор.