Преимущества и недостатки светодиодов

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.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

• Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
• Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
• Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
• Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

• Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
• Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
• Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
• Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
• Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
• LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
• Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

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.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: «На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.

Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

Преимущества и недостатки светодиодов

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.

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

• Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
• Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
• Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.

• Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше
• Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
• Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
• Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
• Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
• Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
• LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
• Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения

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».

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.

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 замен

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

Достоинства и недостатки

Светодиоды обладают неоспоримыми преимуществами по сравнению с такими традиционными источниками света, как лампы накаливания и газоразрядные лампы. К основным их преимуществам относится:

• 1. Длительность эксплуатации. Срок службы светодиодов намного превышает срок службы всех других источников света. Он составляет более 50000 часов, что равносильно 25-ти годам эксплуатации, при среднедневной работе 8 часов. Такой долгий срок службы объясняется долговечностью всех элементов, из которых состоит светодиод. В течении всего этого времени, характеристики светодиодов (световой поток, яркость, сила света) практически не меняются. По истечении указанного времени, светодиодные светильники продолжают работать, несколько снизив свою яркость. Для сравнения, срок работы металлогалогенной лампы составляет 3000 часов, галогенной лампы — 1000 часов.
• 2. Экономичность в отношении энергопотребления. По сравнению с другими лампами (люминесцентными и газоразрядными лампами ДРЛ и ДНАТ), светодиоды потребляют на 90% электроэнергии меньше.
• 3. Экологическая безопасность. Как известно, в колбах люминесцентных и ртутных ламп содержатся пары ртути. В зависимости от вида лампы, количество ртути в них колеблется от 20 до 300 мг., в некоторых лампах оно достигает 350-560 мг. Ртуть является веществом, относящимся к чрезвычайно опасным ядам (1-ый класс опасности). Она токсична в любом виде, однако соединения, в которых она находится в люминесцентных лампах, являются наиболее токсичными. Утечка паров ртути из лампы, в результате ее повреждения, представляет большую опасность для живых существ. Причем нужно иметь в виду, что ртуть может испаряться в течение очень долгого времени, продолжая наносить непоправимый вред людям, находящимся рядом с ней. Утечка паров ртути из поврежденных и разбитых люминесцентных ламп приводит к долговременному загрязнению окружающей среды, становящейся вредной для человека и животных. Хрупкость люминесцентных ламп увеличивает риск заражения окружающей среды.
• 4. Высокая надежность. Это качество светодиодов обеспечивается высокой прочностью и надежностью элементов, из которых они состоят. Корпус светильника изготовлен из алюминиевых сплавов и поликарбоната, обладающих высокой степенью защищенности от внешних механических воздействий. Благодаря отсутствию нити накаливания, LED-лампы являются виброустойчивыми.
• 5. Высокое качество освещения. Освещенность, создаваемая светодиодными светильниками, имеет высокую степень контрастности. Все источники света характеризуются определенным индексом цветопередачи Ra, который определяет, насколько натурально смотрятся предметы в свете этого источника света. Чем выше индекс Ra, тем более качественным является источник света. У современных светодиодных светильников Ra превышает значение 80.

Светодиоды имеют богатый спектр излучения, обеспечивающий нужную температуру цвета.

Лампы, используемые в настоящее время для освещения дорог и улиц (такие как ДНАТ, ДНАЗ), обладают узким спектром излучения, не обеспечивающим хорошей цветопередачи. Для их света характерна желтая окраска, что является существенным недостатком. Исследования показывают, что белый свет, который испускают светодиодные светильники, является более предпочтительным. Он на 40-100%, в сравнении со светом других источников, повышает ночное видение — за счет увеличения контрастности и лучшего восприятия глубины пространства.

• 6. Отсутствие стробоскопического эффекта. В светодиодах отсутствует вредные для глаз низкочастотные пульсации, которые вызывают так называемый стробоскопический эффект (зрительную иллюзию, при которой зрение становится, как бы, прерывистым). Этот эффект приводит к повышенной утомляемости глаз при работе, поэтому его наличие является нежелательным. Газоразрядные и люминесцентные светильники, как известно, вызывают стробоскопический эффект.
• 7. Возможность регулировки освещенности. При использовании светодиодных источников появляется возможность дополнительной экономии электроэнергии за счет регулировки освещенности светильников, установленных на улицах. Силу света LED-светильника можно легко регулировать аппаратным способом, что позволяет снижать освещенность уличных фонарей (на 30-50%) в определенный период ночи, когда необходимость в ярком освещении исчезает. Для этого потребуется всего лишь установка переключателя на подстанции, с помощью которого могут включаться разные режимы питания уличного освещения. Газоразрядные лампы, как известно, лишены такой возможности.
• 8. Быстрый выход на рабочие режимы. Светодиодные светильники практически мгновенно выходят на максимальную силу света. Это их свойство не зависит от температуры воздуха, они легко зажигаются и нормально работают даже при экстремальной температуре в — 60°С. Газоразрядные лампы (ДРЛ, ДНАТ), как известно, набирают номинальную силу света постепенно. Кроме того, они очень плохо запускаются при пониженном напряжении и низкой температуре воздуха.
• 9. Стабильность параметров. Рабочие параметры светодиодных светильников (яркость, сила света) не претерпевают сколько-нибудь заметных изменений в течение всего срока эксплуатации.

Недостатков у светодиодов очень мало. К ним относятся:

• 1. Высокая стоимость led-светодиодов — пожалуй, главный их недостаток по сравнению с другими источниками света. Пока что цена одного люмена, излученного светодиодом, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но в тоже время дорогие LED-изделия, то есть светодиоды, окупают свою стоимость сроком службы. И хотя цена светодиодного модуля остается выше стоимости неоновой лампы такой же яркости практически в два раза, производители во всем мире работают над удешевлением светодиодной продукции, продолжая наращивать мощности и темпы производства. Если посчитать совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию источников света за длительный временной промежуток, окажется, что затраты на светодиоды будут в 2 — 2,5 раза ниже затрат на обычные лампы.
• 2. Миниатюрность — не всегда достоинство, особенно для светильников. Скажем, для создания объемных светящихся букв больших размеров необходимо объединить в группы множество отдельных светодиодов — только так можно получить яркий и насыщенный свет, привлекающий внимание. Для таких целей необходимо создавать унифицированные модули: один или два светодиода. Из них можно сконструировать практически любой рекламный образ.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

В последнее время все большую популярность набирают светодиодные лампы освещения. Это стало следствием усовершенствования процесса изготовления полупроводниковой продукции, в результате чего, LED-лампы стали более доступными для рядовых потребителей.

Основные достоинства светодиодных ламп – это энергоэффективность и огромный срок службы. Источники света на основе полупроводниковой технологии работают до 20 раз дольше, чем любые другие аналоги.

Хотя, светодиоды уже давно являются важным элементом, используемым в электронике (индикаторы в бытовых приборах и тд), но только недавно они завоевали популярность в сфере освещения, благодаря появлению мощных и эффективных LED-ламп, генерирующих свет достаточно сильный, чтобы использовать их как равноценные заменители ртутным люминесцентным, энергосберегающим флуоресцентным и даже лампам накаливания.

В настоящий момент на рынке представлены светодиодные лампы достаточно мощные для использования их в качестве основных источников освещения в квартирах и частных домовладениях, офисах и промышленных объектах, уличном или парковом освещении, и даже архитектурной подсветки офисных зданий, стадионов и других объектов инфраструктуры.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Стоит отметить, что ширина цветового диапазона у светодиодных ламп огромна – от 2500 К до 10000 К по шкале цветовых температур. Этим объясняется возможность применения таких ламп в помещениях различного назначения – от офисов, больниц и промышленных объектов до квартир и подсветки растений.

Преимущества и недостатки LED-ламп

Основные плюсы светодиодных ламп:

• длительный срок службы. Это основное преимущество светодиодных ламп. Ресурс светодиодов – от 50000 до 100000 часов службы, что эквивалентно 10-11 годам беспрерывной работы. Это впечатляющие цифры, особенно, в сравнении с классической лампой накаливания, имеющей ресурс в 300-1000 часов. Столь продолжительный срок службы, компенсирует и оправдывает относительно высокую стоимость светодиодных ламп;
• энергоэффективность. Светодиоды – наиболее энергосберегающий источник освещения. Уровень их энергопотребления весьма низок не только в сравнении с лампами накаливания. Энергосберегающие люминесцентные или ртутные также не могут конкурировать со световой эффективностью светодиодов, в которых 80% электроэнергии преобразуется в свет и только 20% теряется и преобразуется в тепло. Для сравнения эффективность лампы накаливания находится на уровне 5-10%, вся остальная энергия выделяется с тепловым излучением. Так что, светодиодная лампа, мощностью в 10-12 Вт, будет равносильна лампе накаливания в 100 Вт. Соответственно, эффект экономии электроэнергии превышает отметку в 8-10 раз;
• устойчивость к повреждениям и перепадам температур. В отличие от традиционного освещения, преимущество светодиодного заключается в том, что оно не содержит тонких нитей накаливания или стеклянных элементов корпуса, которые очень чувствительны к повреждениям. Обычно при создании светодиодной лампы используются высококачественные пластмассы и алюминиевые детали, что гарантирует устойчивость к повреждениям и перепадам температур;
• теплопередача. Светодиоды, по сравнению с традиционным освещением, генерируют небольшое количество тепловой энергии из-за их высокой эффективности. Этот фактор исключает не только ненужные потери электроэнергии на обогрев, но и является важным в обеспечении безопасности. Светодиодные лампы не перегреваются и не могут нанести повреждения, например, ребенку, при контакте с ними. Отсутствие перегрева – еще и гарантия пожаробезопасности, исключающая возможность появления открытого огня из-за чрезмерного нагрева лампы;
• экология. Преимущество светодиодного освещения заключается также в том, что светодиоды не содержат токсичных материалов, таких как ртуть и другие тяжелые металлы, опасные для окружающей среды, в отличие от энергосберегающих ламп. Они не только не имеют негативного воздействия на организм человека, но и могут легко и безопасно утилизироваться, без ущерба для окружающей среды;
• размер. Светодиодные лампы могут быть выполнены в разных размерах и формах. Это значительно расширяет сферу их применения – от маленьких источников света в системах подсветки, до форм, напоминающих классическую лампу накаливания;
• фокус. Конструкция светодиодной лампы может быть выполнена так, чтобы фокусировать свет в определенном направлении. Лампы накаливания и флуоресцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора света и направления его в удобном для использования виде. Это свойство полезно при разработке направленной подсветки рабочей зоны на кухне или письменного стола, например;
• время отклика. Светодиодные лампы достигают максимального уровня светимости моментально, после их включения и не требуют разогрева, как ртутные лампы.
• цикличность. Светодиоды не подвержены поломкам и выходу из строя из-за частого их включения-выключения.

Основные минусы светодиодных ламп:

• стоимость. Один из наиболее существенных недостатков светодиодных ламп. Хотя развитие полупроводниковой индустрии идет огромными темпами, светодиоды и сегодня, все еще относительно дорогостоящие, в сравнении с аналогами. Однако, отсутствие необходимости в частой замене и высокая энергоэффективность, успешно компенсирует высокую цену LED-ламп;
• габариты. Мощные светодиодные лампы имеют достаточно большие размеры. Это является следствием наличия в них специального радиатора, обеспечивающего отвод выделяемого тепла от светодиода. Хотя, эффективность LED высокая, диоды работают некорректно при температуре выше 60 градусов по Цельсию. Наличие радиатора – является и причиной того, что такие лампы нельзя устанавливать в светильники закрытого типа, куда отсутствует свободный доступ воздуха. Эти недостатки светодиодных ламп, не позволяют их эффективно использовать повсеместно;
• качество цветопередачи. Потребители жалуются на то, что LED-лампы испускают неприятное для восприятия свечение, но в этой области не всё так плохо;
• необходимость LED-драйвера – специализированного блока питания, обеспечивающего стабильность в импульсном энергоснабжении светодиодной лампы. Этот фактор дополнительно способствует увеличению общей стоимости освещения. Дополняет минусы светодиодных ламп – необходимость установки блока питания, где он будет скрыт от глаз, но доступен, в случае внезапной поломки;
• потускнение и мерцание светодиодов – неприятные последствия деградации светоизлучающего кристалла, который со временем теряет свои первоначальные свойства.
• трудность замены. Если один диод в лампе перегорел, заменить его проблематично, а часто и невозможно.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.

Преимущества светодиодов

Преимущества светодиодов

Светодиоды обладают неоспоримыми преимуществами по сравнению с такими традиционными источниками света, как лампы накаливания и газоразрядные лампы. К основным их преимуществам относится:

1. Длительность эксплуатации. Срок службы светодиодов намного превышает срок службы всех других источников света. Он составляет более 50000 часов, что равносильно 25-ти годам эксплуатации, при среднедневной работе 8 часов. Такой долгий срок службы объясняется долговечностью всех элементов, из которых состоит светодиод. В течении всего этого времени, характеристики светодиодов (световой поток, яркость, сила света) практически не меняются. По истечении указанного времени, светодиодные светильники продолжают работать, несколько снизив свою яркость. Для сравнения, срок работы металлогалогенной лампы составляет 3000 часов, галогенной лампы – 1000 часов.

2. Экономичность в отношении энергопотребления. По сравнению с другими лампами (люминесцентными и газоразрядными лампами ДРЛ и ДНАТ), светодиоды потребляют на 90% электроэнергии меньше.

3. Экологическая безопасность. Как известно, в колбах люминесцентных и ртутных ламп содержатся пары ртути. В зависимости от вида лампы, количество ртути в них колеблется от 20 до 300 мг., в некоторых лампах оно достигает 350-560 мг. Ртуть является веществом, относящимся к чрезвычайно опасным ядам (1-ый класс опасности). Она токсична в любом виде, однако соединения, в которых она находится в люминесцентных лампах, являются наиболее токсичными. Утечка паров ртути из лампы, в результате ее повреждения, представляет большую опасность для живых существ. При вдыхании, пары ртути адсорбируются в почках и мозге, вызывают повреждения желудочно-кишечного тракта и легких. Причем нужно иметь в виду, что ртуть может испаряться в течение очень долгого времени, продолжая наносить непоправимый вред людям, находящимся рядом с ней. Утечка паров ртути из поврежденных и разбитых люминесцентных ламп приводит к долговременному загрязнению окружающей среды, становящейся вредной для человека и животных. Хрупкость люминесцентных ламп увеличивает риск заражения окружающей среды

Согласно ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест», предельно допустимая концентрация ртути в воздухе составляет 0,0003 мг/м3. В санэпидемиологических требованиях, предъявляемых к помещениям и жилым зданиям, запрещается превышение этого уровня. Вышедшие из строя люминесцентные лампы подлежат утилизации на предприятиях, имеющих специальное оборудование, что, в конечном итоге, не может не сказываться на стоимости эксплуатации ртутных ламп.

Не вызывает никакого сомнения тот факт, что отказ от использования ртутных ламп повышает сохранность окружающей среды и способствует ее оздоровлению. В отличие от люминесцентных ламп, светодиодная продукция являются абсолютно безопасным источником света. Ее использование не требует применения каких-то особых мер при эксплуатации, хранении, утилизации и транспортировке.

4. Высокая надежность. Это качество светодиодов обеспечивается высокой прочностью и надежностью элементов, из которых они состоят. Корпус светильника изготовлен из алюминиевых сплавов и поликарбоната, обладающих высокой степенью защищенности от внешних механических воздействий (IK08 и IP67). Благодаря отсутствию нити накаливания, LED-лампы являются виброустойчивыми. ( LED — Light-emitting diode – дословно – светоизлучающий диод).

5. Низкие эксплуатационные расходы. Эта характеристика обусловлена длительностью срока эксплуатации, при котором не возникает необходимости в замене светильников.

6. Высокое качество освещения. Освещенность, создаваемая светодиодными светильниками, имеет высокую степень контрастности. Все источники света характеризуются определенным индексом цветопередачи Ra, который определяет, насколько натурально смотрятся предметы в свете этого источника света. Чем выше индекс Ra, тем более качественным является источник света. У современных светодиодных светильников Ra превышает значение 80.

Для сравнения, приводим значения Ra для различных источников света:

• естественный свет — 100.
• металлогалогенные лампы — 80-90.
• люминесцентные лампы — 60-75.
• лампы накаливания — 50-68.
• натриевые лампы — не более 25.

Светодиоды имеют богатый спектр излучения, обеспечивающий нужную температуру цвета.

Лампы, используемые в настоящее время для освещения дорог и улиц (такие как ДНАТ, ДНАЗ), обладают узким спектром излучения, не обеспечивающим хорошей цветопередачи. Для их света характерна желтая окраска, что является существенным недостатком. Исследования показывают, что белый свет, который испускают светодиодные светильники, является более предпочтительным. Он на 40-100%, в сравнении со светом других источников, повышает ночное видение — за счет увеличения контрастности и лучшего восприятия глубины пространства.

7. Высокий КПД. Светодиодные прожекторы имеют высокий процент использования светового потока (близкий к 100%), в отличие от обычных уличных светильников, для которых этот параметр составляет 60-75%.

8. Отсутствие стробоскопического эффекта. В светодиодах отсутствует вредные для глаз низкочастотные пульсации, которые вызывают так называемый стробоскопический эффект (зрительную иллюзию, при которой зрение становится, как бы, прерывистым). Этот эффект приводит к повышенной утомляемости глаз при работе, поэтому его наличие является нежелательным. Газоразрядные и люминесцентные светильники, как известно, вызывают стробоскопический эффект.

9. Низкая нагрузка на электросети. При использовании светодиодов исключается возможность перегрузки муниципальных и городских сетей при наступлении сумерек, когда массово включается большое количество светильников. Ток, потребляемый светодиодной лампой, колеблется от 0,3 до 1,1 ампера, в зависимости от ее мощности. Ток, потребляемый газоразрядной лампой, составляет от 2,2 до 4,5 (в момент пуска) ампер. Экономия от применения светодиодов может достигаться не только за счет снижения потребления энергии, но и благодаря использованию токоподводящих кабелей меньшего сечения.

10. Возможность регулировки освещенности. При использовании светодиодных источников появляется возможность дополнительной экономии электроэнергии за счет регулировки освещенности светильников, установленных на улицах. Силу света L ED -светильника можно легко регулировать аппаратным способом, что позволяет снижать освещенность уличных фонарей (на 30-50%) в определенный период ночи, когда необходимость в ярком освещении исчезает. Для этого потребуется всего лишь установка переключателя на подстанции, с помощью которого могут включаться разные режимы питания уличного освещения. Газоразрядные лампы, как известно, лишены такой возможности.

11. Быстрый выход на рабочие режимы. Светодиодные светильники практически мгновенно выходят на максимальную силу света. Это их свойство не зависит от температуры воздуха, они легко зажигаются и нормально работают даже при экстремальной температуре в — 60 °С. Газоразрядные лампы (ДРЛ, ДНАТ), как известно, набирают номинальную силу света постепенно. Кроме того, они очень плохо запускаются при пониженном напряжении и низкой температуре воздуха.

12. Стабильность параметров. Рабочие параметры светодиодных светильников (яркость, сила света) не претерпевают сколько-нибудь заметных изменений в течение всего срока эксплуатации.

Газоразрядные лампы ДНАТ, ДНАЗ с течением времени значительно снижают световой поток, это снижение может достигать 40-60% в сравнении с новой лампой. Наибольшее снижение светового потока происходит в начале эксплуатации (первые 100-200 часов работы). Поэтому эти лампы рекомендуется заменять, не дожидаясь окончания срока эксплуатации, вследствие чего, реальный срок их службы составляет 4-6 месяцев. Главной причиной уменьшения светового потока светильников ДНАТ, ДНАЗ является значительный, скачкообразный рост тока при их включении и выключении. Это приводит к разрушению некоторых элементов ламп, главным образом, ее электродов, которые, из-за повышенного тока во время установления дугового разряда, подвергаются усиленному распылению. В конце концов, это приводит к нарушению работы пускорегулирующей аппаратуры, и заканчивается преждевременным выходом лампы из строя. Вдобавок к этому, больше чем в 2 раза возрастает нагрузка на токоподводящие кабели.

Все эти многочисленные преимущества, которые светодиодные светильники имеют перед обычными газоразрядными лампами, доказывают настоятельную необходимость перевода уличного и квартирного освещения с газоразрядных ламп на светодиоды.