Светодиодные лампы как основное освещение: преимущества и недостатки
Наша сегодняшняя тема — светодиодное освещение: его преимущества и недостатки на фоне традиционных источников света, экономичность и виды светильников. Однако начать нам лучше с изучения основ: давайте разберемся, как устроен светодиодный светильник.
Содержание
- Устройство led-светильника
- Уровень экономичности
- Достоинства led-освещения
- Ложка дегтя
- Расчет освещения
- Образцы светильников
- Заключение
Устройство led-светильника
Светодиодом называют полупроводниковый кристалл, способный напрямую преобразовывать потрeбляемый ток в излучаемый свет. Количество этого света пропорционально величине тока между катодом и анодом прибора.
Принципиальная схема устройства светодиодаЧтобы увеличить ток (и вслед за ним светимость кристалла), достаточно поднять напряжение между полюсами светодиода: согласно закону Ома, при неизменном сопротивлении цепи эти величины взаимосвязаны.
Однако максимальное напряжение ограничено тепловыделением кристалла: при высоких температурах он быстро деградирует. Большинство применяющихся для освещения светодиодов питается постоянным током с напряжением 1,5-4 вольта.
Чтобы получить ток с такими хаpaктеристиками из сетевых переменных 220 вольт, можно использовать две схемы:
- Подключение цепи из последовательно соединенных светодиодов к выпрямителю (диодному мосту). Именно так устроены светодиодные ленты с напряжением питания 220 вольт, дешевые лампы на светодиодных нитях и некоторые потолочные led-панели. Достоинство решения — дешевизна, недостаток — невысокая отказоустойчивость: например, при выходе из строя одного светодиода в ленте гаснет ее метровый участок;
- Параллельное подключение большого количества коротких цепей из нескольких последовательно соединенных светодиодов к общему блоку питания (драйверу). Сравнительно сложная схемотехника импульсного БП увеличивает стоимость системы освещения, зато небольшая длина отдельной цепи повышает надежность устройства: у низковольтной led-ленты досрочно отправившийся в Валгаллу светодиод потянет за собой лишь пару своих соседей.
Наш выбор — низковольтные светильникиПодведем итоги: низковольтные светильники с полноценными импульсными БП (собственными для каждого источника света или общими для группы светильников) более надежны, чем высоковольтные.
Уровень экономичности
Насколько экономично led-освещение? Окупится ли переход на светодиодные светильники с более привычных ламп накаливания или галогенок?
Сравнение с конкурентами
Для начала давайте сравним светоотдачу на ватт потрeбляемой мощности у led-ламп и их прямых конкурентов:
| Источник света | Светоотдача |
| Лампа накаливания | 10-14 лм/Вт. 98% потрeбляемой электрической энергии превращается в тепловую и рассеивается колбой |
| Галогенная лампа | 15-20 лм/Вт. Светоотдача увеличивается за счет более высокой температуры спирали лампы. |
| КЛЛ (компактная люминесцентная лампочка, часто и не совсем точно называющаяся энергосберегающей) | 45-60 лм/Вт. |
| Лампа дневного света (люминесцентная) | 70 Лм/Вт. Рост эффективности достигается сокращением потерь на ЭПУ (драйвере) лампы |
| Светодиодная лампочка | 80-110 лм/Вт в зависимости от эффективности драйвера и поколения светодиодов. |
Любопытно: светоотдача современных светодиодов в настоящее время (2017 год) достигла 200 лм/Вт. Однако не стоит путать хаpaктеристики полупроводниковых приборов и изготовленных на их основе светильников: потери на драйвере и в цепях питания заметно снижают эффективность освещения.
Расчет периода окупаемости
Давайте выполним несложный расчет периода окупаемости led-освещения для следующих условий:
- Мы сравниваем галогенное и светодиодное освещение ниши двумя встраиваемыми светильниками;
- Подсветка работает круглосуточно;
- Необходимая суммарная светимость освещения — 1000 люменов;
- Цена Led-светильника со светимостью 500 лм — 300 рублей, светильника под галогенку вместе с лампой той же светимости — 150;
- Номинальная мощность у первого источника света равна 6 ваттам, у второго — 35 Вт;
- Киловатт-час электроэнергии обходится владельцу жилья в 5 рублей.
Итак:
- Для обеспечения заданной светимости нам потребуется два софита того или иного типа. В случае led-освещения они обойдутся в 600 рублей, в случае галогенного — в 300. Разница в стоимости реализации проекта — 300 рублей;
- Разница в суммарной электрической мощности систем освещения составит (35*2)-(6*2)=58 ватт;
- Разница в энергопотрeблении подсветок за сутки будет равна 58*24=1392 ватт-часам, или 1,392 кВт·ч. Исходя из тарифа в 5 руб/кВт·ч, каждый день работы led-подсветки будет экономить владельцу 6,96 рубля;
- Период окупаемости led-освещения составит, таким образом, 300/6,96=43 дня.
Выводы очевидны: светодиодные светильники при действующих тарифах на электроэнергию более чем выгодны. Однако на этом список их преимуществ не заканчивается.
Достоинства led-освещения
- Низкое тепловыделение.
Вы считаете, что это сомнительный довод? Позвольте не согласиться:
- Сценические софиты на галогенных лампах излучают в направлении освещаемых объектов киловатты тепла и заставляют буквально плавиться грим на лицах артистов. Светодиодное освещение сцены лишено этой проблемы;
- Встраиваемые в натяжные потолки из ПВХ-пленки светильники на галогенных лампах могут иметь мощность не более 35 ватт, а на лампах накаливания — не более 40 ватт. Повышение мощности сверх этих значений приведет к плавлению тонкой виниловой пленки. Led-светильники не имеют таких ограничений: они обладают тепловыделением в единицы ватт;
- Встраивать светильники с лампами накаливания в деревянную мебель — плохая идея: она может рассохнуться и покоробиться в зоне нагрева. Светодиодное освещение рабочей зоны кухни или мебельного шкафа не грозит мебели перегревом.
- Огромный срок службы.
Для светодиодов при соблюдении рекомендованного производителем температурного режима типичен ресурс в 30-70 тысяч часов. Для сравнения — лампочка накаливания служит порядка 1000 часов, люминесцентная — не больше 15000.
Реальный срок службы светодиодов сильно зависит от эксплуатационной температурыЗаметьте: в качестве срока службы led-светильника производители указывают время, за которое светимость светодиодов снизится на 30% благодаря их деградации. Однако о полном отказе источника света речь не идет: он продолжит работать.
- Возможность изменения цвета или цветовой температуры освещения.
До недавнего времени работа светотехника в театре включала частую смену фильтров на софитах. Светодиодное освещение для сцены с RGB-светильниками управляется с удобного пульта дистанционного управления, а то и подключается к компьютеру или смартфону по wi-fi или bluetooth.
Освещение для сцены светодиодное: RGB-светильник позволяет обойтись без светофильтровЛожка дегтя
Есть ли у светодиодного освещения сколь-нибудь существенные недостатки?
Их два:
- Светодиоды все еще проигрывают галогенным лампам по точности цветопередачи: они пусть незначительно, но искажают цвета по сравнению с естественным освещением. Цветопередача важна, к примеру, в работе дизайнера или визажиста;
- По мере снижения цен на led-светильники упрощается схемотехника их драйверов. Выполняющие их функции диодные мосты в filament лампочках нами уже упоминались. Чем примитивнее драйвер, тем меньше диапазон рабочего напряжения и тем более чувствителен светильник к его скачкам.
Насколько важны эти особенности? Скажем так: автору статьи они нисколько не помешали полностью перейти на светодиодное освещение в своем доме. Последняя компактная люминесцентная лампа была с позором изгнана из цоколя люстры два года назад.
Расчет освещения
Как своими руками выполнить расчет led-освещения квартиры или дома?
Вначале — немного теории. Уровень освещенности, необходимый для помещений разного назначения, заметно различается. Нормы освещенности прописаны в СНиП 23-05-2010.
Вот их значения для жилых зданий:
| Помещение | Уровень освещенности |
| Кухня, жилая комната | 150 лк |
| Коридор, туалет, ванная | 50 лк |
| Гардероб | 75 лк |
| Детская комната | 200 лк |
| Лестницы, лестничные площадки, лифтовые холлы | 20 лк |
| Пассажирские и грузовые лифты | 75 лк |
Темная отделка комнаты резко уменьшит ее освещенность при неизменной светимостиСправка: люкс (лк) — единица освещенности, соответствующая одному люмену на один квадратный метр площади освещенной поверхности. При неизменном количестве люменов на уровень освещенности влияют расстояние между светильником и поверхностью, угол рассеивания света и светопоглощение смежными поверхностями.
Детальная инструкция по световому расчету достаточно сложна; однако для грубого расчета освещенности в типичной квартире можно использовать коэффициент 0,5: освещенность пола равна половине результата деления суммарной светимости всех источников света на площадь помещения.
Светимость, таким образом, рассчитывается как удвоенное произведение нормы освещенности и площади. Например, для детской, площадью 20 квадратных метров, необходимо освещение с суммарной светимостью 200*20*2=4000 лм.
Образцы светильников
Какие разновидности светильников применяются для освещения жилых помещений?
Автор, не мудрствуя лукаво, познакомит вас с собственным зоопарком осветительного оборудования: список получится не полным, но достаточно обширным. Кроме того, мы упомянем некоторые особенности разных светильников и затронем их монтаж.
Led-панель светимостью 2500 люменов и мощностью 30 ВтПанель идеально подходит для установки в подвесной кассетный потолок: ее размер (600х600 мм) в точности соответствует размеру ячейки. Однако с таким же успехом можно закрепить ее на подвесах или прямо на поверхности железобетонного или деревянного перекрытия.
Пара панелей закреплена на потолке дюбель-гвоздями и освещает подвал площадью 75 квадратовВнутри типичной недорогой панели можно обнаружить наклеенную в несколько рядов светодиодную ленту и драйвер (импульсный блок питания).
Панель со снятым рассеивателемПрекрасное решение для модернизации уже имеющихся светильников — led-лампочки со стандартным цоколем (Е27 и Е14). Для плафонов и люстр с направленными вниз рожками больше подходят лампы с полукруглым рассеивателем: они излучают свет только в направлении пола.
Спальня освещается единственной led-лампочкой мощностью 15 ваттДля освещения рабочей поверхности кухни, длинного стола или отдельной зоны помещения можно использовать спотовые светильники с несколькими лампами.
Три спота освещают всю рабочую поверхность кухни Еще один спотовый светильник отвечает за освещение игровой зоны детскойЛампы на светодиодных нитях внешне очень напоминают старые добрые лампочки Ильича. Больше того: они используют те же стеклянные колбы, что позволяет производителям ламп накаливания модернизировать предприятия с минимальными затратами. Filament-лампы подходят для зональных светильников с рассеянным светом (настенных бра и торшеров).
Настенный светильник с filament-лампамиСветодиодный прожектор в защищенном от воды и пыли корпусе идеален для освещения двора или крыльца дома.
10-ваттный led-прожектор обеспечивает ночное освещение небольшого двораВстраиваемые led-светильники устанавливаются в ниши, подвесные и натяжные потолки.
Считается, что светодиодная лента применяется в основном для подсветки ниш и потолков. И это действительно так: при мощности в 5-7 ватт на метр она обеспечивает неяркое освещение небольшого прострaнcтва.
Подсветка ниши в спальне led-лентой на светодиодах smd 3528Однако ленты на более современных светодиодах smd 5630 и 5730 обладают светимостью в 1200-1500 лм/м при удельной мощности 14-18 Вт/м и вполне могут выполнять функции основного освещения.
Освещение мансарды в доме автора светодиодной лентойНюанс: лента такой мощности нуждается в теплоотводе. Его роль может выполнить как алюминиевый радиаторный профиль, так и любой другой материал с достаточно высокой теплопроводностью.
Блок питания низковольтного освещения устанавливается в вентилируемую нишу. Желательно — с сеткой для защиты от насекомых: они становятся причиной доброй половины неисправностей импульсных БП.
Блок питания не имеет активного охлаждения и нуждается в вентиляции Ниша для БП закрыта вентиляционными решетками с сеткамиЗаключение
Автор обеими руками голосует за светодиодное освещение: преимущества и недостатки led-светильников несопоставимы по значимости. Познакомиться с ними еще ближе вам поможет прикрепленное к статье видео. Успехов!
Комментарии:
Читайте, почему моргает светодиодная лампа в выключенном и включенном состоянии, как найти причину и устранить ее. Узнайте, какие проблемы можно решить самостоятельно. Как поступить, если напряжение в сети низкое или постоянно меняется. Какое влияние на работу светодиодов оказывает диммер....
24 04 2024 20:30:13
Для ответа на вопрос какие требования предъявляются к аварийному освещению давайте сначала разберемся, а что это такое?...
23 04 2024 21:59:14
Ознакомьтесь с таблицей мощностей светодиодных ламп и узнайте, как правильно подобрать аналог для замены изделия с нитью накала на конструкцию со светодиодом. Сравните все основные хаpaктеристики приборов для возможности оптимального выбора....
22 04 2024 10:59:56
Читайте здесь, что такое светодиоды АЛ307, какими техническими хаpaктеристиками они обладают и где применяются, какова их маркировка цвета и соответствующая ей длина волны излучения, а также какими размерами и хаpaктеристиками цоколевки они обладают....
21 04 2024 15:38:30
Способы проверки светодиода на работоспособность (тестером или батарейкой). Как можно прозвонить smd светодиод в фонарике не выпаивая....
20 04 2024 22:23:17
В общем, подскажите, как проверить бронепровода мультиметром. Сам измерительный инструмент у меня, естественно, имеется, а вот знаний немного не хватает....
19 04 2024 7:12:13
Читайте, как выбрать светодиодные светильники для жилых помещений. Узнайте, из каких диодов производятся лампочки для приборов освещения в доме и на улице. Как подобрать лампу для существующих светильников. Какими особенностями обладают осветительные приборы, предназначенные для светодиодов....
18 04 2024 19:27:41
Читайте, какие хаpaктеристики диода важны для обеспечения его нормальной работы. Узнайте, что вызывает пробой перехода, когда отрицательные последствия можно нейтрализовать. Что необходимо делать, чтобы электроприборы с диодами служили дольше....
17 04 2024 21:35:54
Смотрите здесь, как самому сделать натяжной и подвесной потолок из гипсокартона с подсветкой внутри и по периметру. Как выбрать источник света, установить светодиодную ленту по периметру своими руками. Порядок и схема монтажа освещения светодиодами....
16 04 2024 19:55:49
Одной из основных причин этого является неправильное освещение растений, нарушение светового режима. Свет необходим им для построения первичных органических веществ, и если их не хватает, растение чахнет....
15 04 2024 1:49:57
В последнее время белорусские электрические мясорубки пользуются у наших сограждан все большим вниманием....
14 04 2024 19:56:29
Читайте, обязательно ли производителю предоставлять гарантию на изготовленную продукции. Узнайте, какие обязательства возлагаются на изготовителя и продавца, если гарантия на светодиодные лампы имеется. Как вернуть или заменить некачественное изделие. Что делать, если обязательства по гарантии не выполняются....
13 04 2024 9:43:13
Система аварийного освещения достаточно часто вызывает массу вопросов. Где необходимо ее применять, как она должна быть организована и какие требования к ней применяются?...
12 04 2024 3:59:39
Расчет освещения светодиодными светильниками, при замене обычных ламп накаливания. Калькулятор с примерами и таблицами для расчетов....
11 04 2024 10:45:10
Требования к естественному и искусственному освещению для различных производственных и жилых зданий сведены в СНиП 23.05.95....
10 04 2024 14:59:54
Чтобы использовать оборудование эффективно, стоит знать его строение и основные принципы работы. В статье специалисты компании rental-power объясняют, как...
09 04 2024 10:14:31
Выясните, какие светильники установлены в автомобиле Шкода Октавия на ближний свет. Узнайте, какие модели галогеновых ламп наиболее популярны для установки в фары Октавии. Порядок замены, некоторые советы....
08 04 2024 21:27:27
3 ПВ провод который нашел широкое применение как в промышленности, так и на бытовом уровне. Удобство монтажа, большой выбор сечений, отличные физико-химические свойства изоляции и долговечность получили признание у электриков....
07 04 2024 14:15:10
Видеосъемка в последнее время занимает в нашей жизни все больше места. Сегодняшний урок расскажет, как правильно выставляется освещение при видеосъемке, чтобы кадр смотрелся красиво....
06 04 2024 17:21:56
Как правильно сделать электропроводку в гараже? Такой вопрос почти наверняка становится перед каждым занимающимся строительством....
05 04 2024 0:29:57
Читайте, чем филаментная лампа отличается от обычной светодиодной и лампочки с нитью накала. Узнайте, какая у нее конструкция, достоинства и недостатки. Какие производители производят новую продукцию, по какой цене продают. Результаты тестирования и критерии выбора....
04 04 2024 0:52:34
Требования к освещению помещений и рабочих мест это две взаимосвязанные составляющие. И меняются они лишь в зависимости от хаpaктера выполняемых работ, а также в зависимости от окружающей обстановки рабочего места. Поэтому дабы рассмотреть нормы освещенности на рабочих местах, нам придётся разобраться в целом с вопросом освещения на производстве, и уже затем рассматривать параметры, нормируемые для каждого отдельного рабочего места....
03 04 2024 19:31:43
Как сделать светящийся натяжной потолок. Можно ли использовать световой эффект в качестве основного освещения. Альтернативные варианты света на потолке и рекомендации....
02 04 2024 5:44:30
Читайте, как сделать подсветку ступеней лестницы своими руками, какие для этого материалы применяются, какие виды управления и источники питания для них существуют, а также как самостоятельно изготовить элементарную систему на базе светодиодной ленты....
01 04 2024 3:20:27
Подсветка полок светодиодной лентой: советы специалистов по установке подсветки своими руками. Какую ленту выбрать и как подключить....
31 03 2024 2:11:46
Подключение трехклавишного выключателя: конструкция и принцип работы. Как правильно соединить провода для трехклавишного выключателя света в распределительной коробке. Инструменты и материалы для монтажа....
30 03 2024 17:57:43
Смотрите здесь хаpaктеристики и особенности цоколя Е40. Какие виды ламп выпускаются с таким типом контакта. Их особенности и преимущества. Где применяются и резьбовые разъемы других типоразмеров....
29 03 2024 9:14:24
Читайте здесь, как своими руками выполнить замену ламп дневных ходовых огней Лады Гранта, какие основные виды лампочек для ДХО в этой модели применяются, какими основными свойствами и особенностями они обладают, а также из каких основных этапов состоит процеДypa их переустановки....
28 03 2024 12:57:45
Как установить с подключением датчик для освещения на лестнице, в квартире или на улице. Можно ли подключить датчик движения через выключатель....
27 03 2024 2:51:41
Читайте, из чего состоит белый свет. Узнайте, как производители светодиодов получают его смешиванием цветов излучения кристаллов и при помощи разноцветных люминофоров. Почему не всегда используют в RGB базовые цвета. Какие уникальные технологии разработаны у Cree и Osram....
26 03 2024 7:33:48
Какие требования к ДХО. Правила ПДД по ходовых огнях на автомобиле. Как правильно установить ДХО на автомобиль по правилам....
25 03 2024 21:10:45
261) Рассмотрим как правильно соединить провода в люстре...
24 03 2024 16:52:16
Большие склады и супермаркеты не обходятся без специальных маневровых устройств. Применение последних позволяет значительно повысить производительность труда, а...
23 03 2024 7:36:43
Текст настоящего соглашения о пользовании сайтом, постоянно размещенный в сети Интернет по адресу содержит все существенные условия соглашения и является...
22 03 2024 21:39:12
Читайте, какие светодиодные лампы для уличного освещения применяются, каковы их основные особенности и хаpaктеристики, какие требования к ним предъявляются, в каких областях применяются и что нужно знать об их обслуживании, а также можно ли своими руками собрать подобные светильники....
21 03 2024 10:41:45
Познакомьтесь с правилами и особенностями освещения складских помещений. Узнайте, какие светильники и приборы допускается использовать для подсветки, какие варианты организации освещения существуют. Какие нормативные документы регулируют создание систем освещения складов....
20 03 2024 9:48:43
Читайте здесь, какие типы светильников для бани в парилку можно устанавливать, а от каких лучше отказаться. Смотрите, какими особенностями обладают лампы накаливания, светодиоды и оптические волокна, и какие требования и условия для их монтажа в бане нужно соблюдать....
19 03 2024 6:37:12
Точечные светодиодные светильники – лучший способ освещения. Узнайте все о выборе и расположении у нас....
18 03 2024 10:48:15
Диммеры для светодиодных ламп: полная информация о диммируемых светодиодных лампах, способах подключения, видах диммеров....
17 03 2024 1:12:34
134) Скрытые розетки для кухни: как установить правильно...
16 03 2024 3:28:16
Свет солнца – это не только источник жизни для всех живых организмов на Земле, но и важный фактор, влияющий на выполнение работы, отдых и т.д. Чтобы обеспечить комфортную обстановку в доме или квартире...
15 03 2024 18:44:10
Читайте, как и зачем подключать дроссель для ДНаТ. Как устроена, параметры и хаpaктеристики катушки индуктивности. Для чего нужны ИЗУ. Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп....
14 03 2024 17:57:52
Особое место среди предлагаемых потребителю вариантов, занимает электрический тёплый пол плёночный. Что это за технология, и как она работает?...
13 03 2024 0:20:17
Лучшие лампы Н7 для линзованной оптики ближнего света. Как правильно выбирать лучшие лампы Н7. Рейтинг светодиодных ламп для ближнего света....
12 03 2024 6:29:33
Оформление интерьера светодиодными светильниками считается популярным решением, поскольку именно так обеспечивается красота, пpaктичность, надежность и прочие...
11 03 2024 8:38:12
Изготовление самодельного проектора в домашних условиях — расчет параметров и особенности реализации, что можно использовать как основу конструкции. Как сделать проектор для домашнего кинотеатра на базе телефона....
10 03 2024 17:46:58
Сегодня нам предстоит познакомиться с современными системами кабельного обогрева. Мы выясним, чем привлекателен греющий саморегулирующийся кабель на фоне конкурирующих решений, узнаем, как он устроен и где его можно использовать. Приступим....
09 03 2024 11:30:58
Читайте, как сделать люстру в стиле лофт своими руками. Смотрите фото светильников в этом стиле в интерьере спальни, кухни, гостиной....
08 03 2024 23:35:38
Подключать светодиодную ленту нужно через стабилизатор. Для машины выбираем ленту малой мощности типа SMD 3528 60 шт/м....
07 03 2024 7:28:36
Как выкрутить лампочку: особенности для лопнувшей лампочки. Почему лампочка может прикипать и деформироваться в патроне. Порядок выкручивания лампы из подвесного потолка. Меры безопасности при проведении работ по вытаскиванию....
06 03 2024 13:18:26
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
