Устройство и принцип работы светодиодов
Светодиодом
называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в
видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД
является абберевиатурой light-emitting diode
– светоизлучающий диод.
В
отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется
химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.
Все модели светодиодов содержат следующие элементы:
- катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
- анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
- рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
- рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
- кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.
Конструкция
диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них
содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает
p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к
реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция
возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются
гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.
Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать
прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:
- Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
- Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.
Срок службы
При выборе LED-ламп стоит также учитывать их срок службы, который производители указывают на упаковке. Однако эти показатели весьма относительны. Даже если производитель указывает на коробке работу в 30 тысяч часов, светодиодная лампа может выйти из строя намного раньше. Общий срок службы зависит от других деталей оборудования. Также на этот показатель влияет качество сборки светильника, пайка радиоэлементов. Так как светодиодные элементы имеют длительный срок эксплуатации, ни один производитель не может провести тестирование времени работы. Поэтому все указатели на упаковках можно считать условными.
Срок службы разных типов лампочек.
Цветовая температура светодиодов
Одно из самых главных отличий светодиодных элементов от ламп накаливания является цвет излучаемого света. Его можно подбирать в достаточно широком диапазоне, в отличие от стандартного для нити накала теплого желтоватого свечения.
Определяется оттенок света по шкале цветовой температуры, построенной на основе цвета свечения металла, когда он раскален. Температура желтого теплого свечения металла соответствует температуре 2700К (градусов Кельвина).
Для белого цвета, дневного освещения, соответствует температура 4500-6000К. При этом на нижней границе белый свет все равно отдает немного желтым оттенком. Все что выше 6500 – это голубоватый холодный цвет.
Подбирать цвет излучения лучше всего исходя из личных предпочтений или для того, чтобы представить внутреннее убранство помещения в наилучшем виде.
Осевая сила света
В прожекторах и некоторых типах светильников важен не сам по себе световой поток, а то, насколько точно он сфокусирован. В этом случае в технических характеристиках указывается так называемая осевая сила света. Этот параметр равен силе света, измеренной на оптической оси осветительного прибора на заданном расстоянии от источника света. По умолчанию указанное расстояние принимается равным 1 м. Часто можно встретить прожектора, в технических данных которых указана осевая сила света при отсутствии информации о световом потоке, хотя выпускаются и осветительные приборы, для которых нормируются оба параметра.
Почему осевая сила света так важна для светодиодных прожекторов? Дело в том, что светодиоды имеют меньшие геометрические размеры, чем традиционные источники света. Это позволяет создавать на их основе прожектора с более точно сфокусированным световым лучом. То есть при меньшем световом потоке светодиодный прожектор может иметь такую же или даже большую осевую силу света по сравнению с прожектором традиционной конструкции. В итоге получается исключение из правила, сформулированного в предыдущем разделе. Но, на самом деле, с возможностью замены прожектора на светодиодный с меньшим световым потоком следует разбираться индивидуально применительно к каждому отдельному проекту.
Мир светодиодов: краткий обзор предложений современных производителей
Первые удачные эксперименты были проведены более ста лет назад. Но только в конце 70-х прошлого века удалось создать образцы, пригодные для коммерческого применения.
Разные комбинации полупроводниковых материалов создают волны определенной длины
Для зеленого цвета применяют AlGaInP (Алюминий-Галий-Фосфид индия). Красный получается с использованием AlGaAs (Алюминий-Арсенид галлия). Долгое время не могли найти комбинацию для синего. Только в 90-х годах был найден подходящий состав, за который авторы получили Нобелевскую премию. Сочетание перечисленных цветов позволило создать белый свет. С этого времени был дан старт массовому внедрению технологий данной категории в разные сферы человеческой деятельности.
Индикаторные светодиоды
Конструкция прибора DIP типа
Для концентрации светового потока функции отражателей выполняет опорная пластина и стенки. Такие приборы выпускают с выпуклыми линзами и прямоугольными торцами диаметром от 3 до 10 мм. Их подключают к источникам питания 2,5-5 В с ограничением по току до 20-25 мА. Угол рассеивания не превышает 140°. Яркость – до 1,1 люмен.
Индикаторные светодиоды ранее применяли для создания фонарей, светофоров, информационных стендов и рекламных табло. В наши дни появились новые модификации полупроводниковых приборов с большей силой света.
Оригинальная подсветка сценических костюмов
На практике пригодятся следующие преимущества индикаторных светодиодов:
- низкая стоимость;
- хорошая защищенность от влаги и других неблагоприятных внешних воздействий;
- безопасные токи и напряжение питания;
- небольшое потребление энергии.
Последний пункт надо дополнить низким выделением тепла. Такие устройства способны функционировать долгосрочно в широком температурном диапазоне без специальных охлаждающих радиаторов.
Осветительные светодиоды
Полупроводниковые приборы SMD, как наиболее распространенные изделия, подробно рассмотрены ниже. Их создают в стандартных размерах на специальной подложке, которая хорошо приспособлена для последующего монтажа на печатную плату.
Излучающее поле лампы, созданное из SMD светодиодов
Для улучшения защищенности полупроводники закрепляют на подложке внутри литого пластикового корпуса. Верхняя полусферическая часть образует линзу, что помогает сузить световой поток.
«Пиранья». Грозное название этой категории подчеркивает высокую эффективность приборов
Следующая группа изделий создана специально для освещения. На подложке размещают синие светодиоды. Сверху – слой люминофора. В данном случае применяют большее количество кристаллов на единицу поверхности по сравнению с технологией SMD. Это позволяет получить сильный световой поток.
Мощную матрицу категории COB (Chip On Board) надо охлаждать. Такие лампы устанавливают в автомобильные фары ближнего и дальнего светаТехнология Chip On Glass («Чип-на-стекле»)
На фото изображены основные стадии производственного процесса:
- Создается подложка из стекла нужной формы.
- На ней закрепляют последовательно полупроводниковые кристаллы.
- Сверху устанавливают слой люминофора.
- Далее – финишное защитное покрытие.
В цоколе лампочки размещают блок питания, который создает постоянное напряжение с нужной силой тока.
Плюсы и минусы осветительных светодиодов
Выяснив, какие бывают светодиоды, надо перечислить их преимущества по сравнению с альтернативными изделиями:
- Лучшие полупроводниковые приборы способны обеспечить более 200 люменов на 1 Вт энергии. Это потребление на 80-85 % меньше по сравнению с типовыми лампами накаливания.
- Качественные светодиодные светильники устойчивы к вибрациям, перепадам напряжения в сети. Долговечность лучших изделий приближается к 100 тыс. часов, что эквивалентно белее чем 11 годам непрерывной эксплуатации.
- Отсутствие ртутных и других вредных соединений вместе с прочной рассеивающей колбой повышает уровень безопасности.
Не забывайте, что в экономический расчет надо включать все сопутствующие расходы. Светодиодные источники, сделанные известными производителями, стоят дорого. Только через несколько лет получится окупить первоначальные инвестиции. Также надо отметить:
- Мерцание при недостаточно качественной сборке блока питания.
- Небольшой угол рассеивания.
- Различные технические характеристики в одной товарной партии.
- Узкий диапазон цветовой температуры, несоответствие параметра паспортным данным.
Угол рассеивания
Углом рассеянности светодиодных приборов называют угол, под которым поток света расходится от светового источника. Показатели измеряются в градусах. Значения варьируются в пределах 15-360 градусов. Обычные лампы накаливания имеют стандартный угол рассеивания 360 градусов, LED-приборы — более расширенные возможности. По углу рассеивания их можно разделить на три группы:
- Узкий угол (до 60 градусов). Элементы света с такими показателями дают концентрированное освещение объектов и применяются для локального подсвечивания. Например, для освещения конкретной зоны в доме (зеркала, полки, телевизоры).
- Широкий угол (90-360 градусов). LED-приборы с такими показателями создают равномерное освещение по всей площади помещения.
Существует промежуточный вариант — осветительное оборудование с углом рассеивания 60-90 градусов. Это стандартные лампы, которые могут использоваться как для локального освещения, так и для общего.
Угол рассеивания.
При покупке светильников с промежуточным углом рассеивания лучше выбирать модели с поворотной опцией. Она позволяет менять цветовое направление. Стандартным считается показатель 210 градусов. Его достаточно для полноценного освещения жилых объектов. В коммерческих и дизайнерских целях используются лампы с углом рассеивания 110-120 градусов для подсветки мелких деталей.
Основные характеристики LED-элементов
Как и в любом оборудовании характеристики играют очень важную роль при выборе и приобретении
Сейчас мы рассмотрим основные параметры, на которые следует обратить внимание
Ток потребления и его параметр у светодиода
Ток светодиодов зависит от их типоразмера, а иногда даже от цвета. Обычно этот параметр имеет значение 0,02 А. Если же в одном корпусе вмонтировано 4 кристалла, то и ток возрастает соответственно, и будет равен 0,08 А.
Лампа ближнего света автомобиля на светодиодах
При самостоятельном монтаже схемы к каждому светодиоду монтируется резистор, который ограничивает величину тока, тем самым защищая его от быстрого выхода из строя.
Номинальное напряжение световых диодов
Как такового понятия напряжения для таких элементов не существует. Лучше воспользоваться другим термином –падение напряжения на светодиоде. Это означает показатель, насколько меньше стало напряжение при прохождении через элемент. Есть усредненные значения этого показателя, которые зависят напрямую от цвета свечения. При синем, зеленом и белом цвете это 3 В, а вот для желтого и красного – 1,8-2,4 В.
При смешении разных цветов светодиодов рождается белый
Показатели значения сопротивления
В целом знать значение сопротивления светодиода не требуется – эта информация ничего не даст. Ведь если он подключен правильно, то оно незначительно, если же нет, то полное. Интересен факт, что сам по себе этот показатель у подобных элементов является динамическим. Это значит, что если добавить напряжения, то сопротивление начнет падать и наоборот.
Мощность светодиодных ламп, их световой потока и его угол свечения
Угол свечения LED-элементов может быть разным. Обычно он варьируется от 20 до 1200. Вообще их основной световой поток более интенсивен в центре, а ближе к краям рассеивается. За счет этого и достигается большая освещенность при меньшей мощности. Если сравнить потребляемую мощность LED и обычной лампы накаливания, то можно увидеть следующую картину.
Мощность лампы накаливания, Вт | Мощность светодиодов, Вт |
100 | 12-12,5 |
75 | 10 |
60 | 7,5-8 |
40 | 5 |
25 | 3 |
Вот такими тусклыми были первые светодиоды
В целом получается, что LED-элементы в 8 раз ярче «лампочек Ильича» при той же потребляемой мощности, или же при одной и той же силе светового потока светодиоды потребляют энергии в 8 раз меньше ламп накаливания.
Цветовая температура подобных компонентов
Гамма цветовых температур подобных элементов достаточно обширна. Для того, чтобы уважаемому читателю было более понятен диапазон, предлагаем ознакомиться с данными в форме таблицы.
Цвет и его температурное обозначение | Температура цвета, К | Примерные области использования | |
Белый | Теплый | 2700—3500 | В квартирах, домах и офисах.Этот свет наиболее приближен к дневному и оттенку ламп накаливания |
Нейтральный (дневной) | 3500—5300 | Рабочие места на производстве. Дает прекрасную освещенность, при этом не искажая цвета предметов | |
Холодный | свыше 5300 | Уличное освещение. Такой цвет более ярок и интенсивен | |
Красный | 1800 | Декоративная и фито-подсветка | |
Зеленый | — | В качестве фито-подсветки, а так же подсветки предметов в интерьере | |
Желтый | 3300 | Так же потолочная в квартире и подсветка рабочей зон кухни | |
Синий | 7500 | Декоративная подсветка натяжных и подвесных потолков, стен |
Цветовая гамма светодиодов довольно обширна
Наиболее распространенные размеры кристаллов
Размеры чипа измеряются в величине, обозначаемой «mill». Если говорить о привычной нам величине измерения, то 1 mill = 0,0254 мм. Наиболее распространенные размеры, это 24×24, 24×40, 35×35 и 40×40 mill. Для примера кристалл, размером 40×40 mill равен 1,143 х 1,143 мм, а его потребляемая мощность – 1 Вт.
Но наиболее интересно сейчас узнать, что же собой представляют SMD-элементы и какими свойствами они обладают.
В этом светодиоде содержится 50 кристаллов
Форма
Форма источника света – довольно важный критерий, которым не стоит пренебрегать при выборе изделия. Быстро сориентироваться в многообразии и предназначении ламп поможет информация о свойствах каждой из форм.
Различают основные разновидности:
- А – стандартный вид, который применяется в быту.
- В – имеет очертания вытянутой формы и выпускается с целью применения в декоративном освещении.
- С – лампы свечеобразного очертания для установки в люстры с подходящим цоколем.
- Е – напоминают элипс, обладают высоким уровнем мощности и яркости.
- G – выпускаются для декоративного типа освещения.
- PAR – параболические очертания имеют способность отражения поверхности для повышения уровня фокусировки излучения светового потока.
- Т – тонкие трубочки активно устанавливаются в офисах и торговых площадях.
- JDR – областью применения стало освещение витрины в торговых комплексах.
- JC – прекрасно справляются с задачей подсветки малых зон.
Рейтинг производителей
Лучшими производителями светодиодных ламп считаются европейские компании Philips и Osram. Их офисы расположены в разных уголках Европы и Азии, хотя заводы находятся на территории Китая. Тем не менее, это не влияет на качество продукции, и уже долгие годы фирмы поддерживают репутацию надежного изготовителя.
Стоимость первых начинается от 500, вторых — от 100 рублей.
В списке ниже представлены производители светодиодных ламп с лучшим соотношением цены и качества. Здесь есть как российские, так и азиатские производители:
- Feron — отечественная фирма, занимающаяся изготовлением светодиодных изделий. Стоимость варьируется от 60 до 400 рублей;
- Camelion — базируется в Гонконге, выпускает лампы с разными цоколями (70–400 рублей);
- Jazzway — российская компания, производящая трубчатые и колбовые диодные лампы. Есть более мощные и дорогостоящие изделия;
- Gauss — отечественный производитель. В модельном ряду есть дешевые и дорогостоящие, но экономичные продукты.
Лампы чаще всего встречаются в быту и промышленности. Несколько лет назад было понятно, что будущее за светодиодными лампами. Они эффективнее обычных и энергосберегающих, излучают менее вредный свет. Производством занимаются фирмы по всему миру, поэтому есть возможность выбрать электротехнические изделия, наиболее подходящие по форме, мощности и другим параметрам.
Расчет экономической эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные
С каждым днем светодиодные лампы становятся более конкурентоспособны, поэтому тема замены ЛЛ на СДЛ очень актуальна в настоящее время, а через год-два станет еще актуальнее. Рассчитаем экономическую эффективность замены люминесцентных ламп Т8 на светодиодные.
Многие производители светодиодных ламп предлагают свои расчеты экономической эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные их производства.
Например, белорусский производитель ЛЕДБел предлагает такой расчет замены люминесцентных ламп серии Т8 на светодиодные трубки.
Расчет экономической эффективности замены ЛЛ на СДЛ (ЛЕДБел)
Как видим из расчета, уже через год прибыль составит более 2000000 бел.руб. (около 200$), а через 5 лет – 50000000 бел.руб. Цифры очень хорошие, не так ли? Но, хотелось бы разобрать данный расчет более детально.
В Excele сделал таблицу, которая позволит быстро посчитать экономический эффект от замены ЛЛ на СДЛ. Вводим количество ламп, мощность одной лампы, количество часов работы в день, срок эксплуатации ламп, стоимость одной лампы, стоимость 1кВт*ч, затраты на эксплуатацию и получаем результат. Таким образом можно быстро просчитать различные варианты.
Разумеется, производители хотят показать минимальный срок окупаемости, но на мой взгляд они порой завышают некоторые значения.
В своем расчете я взял 10 часов работы (для одной смены), а не 12. Не знаю, где нашли стоимость 1кВт*ч в 1567,2 бел.руб., я нашел данное значение для юридических лиц около 800 бел.руб. Третья цифра, которая очень сильно влияет на экономический эффект – затраты на эксплуатацию, ремонт, замену, утилизацию. Я взял 4000000 в год, а не 8000000. Как видите, в своем расчете я значительно занизил исходные данные. Тем не менее, через 2 года у нас прибыль составит около 1000000 бел.руб по итогам двух лет.
Программа для расчета экономической эффективности замены ЛЛ на СДЛ
Думаю, так будет более правдоподобно.
Зная точно все исходные данные, можно сделать расчет более правильно.
С учетом того, какими темпами развивается производство, я считаю, что окупаемость замены ЛЛ на СДЛ должна быть не более 2-х лет.
Я за светодиодные лампы!
Советую почитать:
Как рассчитать потери напряжения в кабеле?
Расчет сечения кабеля от ВУ до рентгенаппарата
Программа для расчета фундамента молниезащиты
Чем плох проходной выключатель?
Преимущества и недостатки светодиодов
Ещё недавно на вершине популярности были люминесцентные лампы, но за несколько лет они были вытеснены LED-светильниками.
Последние годы светодиодное освещение завоевало львиную рыночную долю благодаря множеству потребительских достоинств, среди которых можно выделить следующие:
- Экономичность. Новые LED-светильники потребляют в 9-10 раз меньше электроэнергии, чем аналогичные по световому потоку лампы накаливания.
- Долговечность. Срок беспрерывной службы хороших светодиодов исчисляется годами, хотя их светимость и несколько снижается со временем.
- Высокий КПД, благодаря которому лампы практически не нагреваются.
- Безопасность. При повреждении LED-лампы не образуется острых осколков и не выделяются вредные вещества. В излучаемом потоке отсутствует УФ излучение.
- Возможность регулирования цветовой температуры.
- Высокая прочность светодиодов.
- Регулирование яркости свечения.
- Работоспособность в широком диапазоне температур.
- Широкий ассортимент. Возможность выпуска осветительных приборов произвольной формы.
Многочисленные плюсы светодиодных ламп способствуют массовому переходу потребителей на эти источники освещения.
Чтобы обеспечить себе преимущества LED-светильников в полной мере, следует покупать модели именитых брендов, которые гарантируют качество своей продукции
Однако LED-светильники имеют и свои минусы, о которых следует помнить при покупке:
- Дороговизна. Стоимость дешевых LED-ламп в 4-5 раз выше ламп накаливания.
- Использование матовых колб ухудшает визуальные эффекты хрустальных люстр.
- Стремительное падение светимости при регулярном перегреве.
- Световое мерцание у дешевых моделей, которое негативно сказывается на зрении и общем самочувствии.
- Однонаправленность света, которая заставляет применять радиальное расположение светодиодов.
- Электронные компоненты дешевых LED-ламп ломаются быстрее, чем перегорает кристалл, что сокращает реальный срок эксплуатации.
- Некорректная работа при подключении к выключателю с индикатором.
Несмотря на недостатки светодиодных ламп, население продолжает их покупать. Реальная экономия достигается лишь за 3-4 года и только при условии работоспособности всех приобретенных светильников. Поэтому целесообразность их покупки ещё стоит оценить.
Что можно сделать из светодиодов своими руками?
Далее приведены проекты, которые можно реализовать с применением этих полупроводниковых приборов. Для индивидуальных коррекций следует изучить актуальный ассортимент производителей.
Стабилизатор тока для светодиодов
Для подключения мощных приборов рекомендуется применять импульсные источники питания
Такая схема пригодится для оснащения автомобиля. При хорошем КПД выделяется немного тепла. Доступно изменение напряжения на входе в широком диапазоне при сохранении функциональности.
ДХО из светодиодов
Такую линейку можно собрать из светодиодов 3Вт. Характеристики современных приборов подойдут для создания надежных и эффективных дневных ходовых огней транспортного средства
В данном случае пригодится длительное сохранение работоспособности устройства в условиях сложной эксплуатации.
Индикатор напряжения на светодиодах
Схема точного индикатора напряжения для автомобиля. Здесь предусмотрена компенсация измерений при повышении/уменьшении температуры
Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты
С учетом этого параметра единой системы стандартов не существует. Маркировка светодиодов по цвету непосредственно на корпусе затруднена по причине миниатюрности изделий. Обозначения делают на лентах. Ниже приведена информация о продукции CREE.
Типовое название составлено следующим образом: АААВВВ-СК-0000-ZZZZZ. Первые три буквы («ААА») – это серия. Для рассмотренной выше модификации XM-L будут указано «XML». Следующие три позиции («BBB») – цвет:
- GRN, BLU, RED и другие обозначения понятны в переводе с английского (зеленый, синий, красный соответственно).
- WHT – белый цвет.
- Однако BWT – тоже белый, но в этом варианте речь идет о приборах второго поколения.
- HEW – еще одна модификация белого. Здесь отмечена особой аббревиатурой улучшенные энергетические характеристики прибора.
Далее на позициях «СК»указывают качество цветопередачи:
- Для светильников наружного освещения этот параметр не является определяющим. Такие светодиоды маркируют «01».
- Аббревиатурой L1 обозначают типовые изделия, характеристики которых определяются в технических паспортах.
- При значениях коэффициента цветопередачи CRI от 70; 80; 85; 90 и выше применяют сочетания B1; H1; P1; U1 соответственно.
Тип цоколя и наличие радиатора
Стандартным и наиболее распространенным в бытовых условиях типом цоколя является E27 и E14, называемый «миньон». Однако для светодиодных ламп существуют и другие модификации. Каждая из них имеет свой размер цоколя, форму и характеристики:
- E40 – диаметр резьбы цоколя достигает 40 мм. Применяется под мощные лампы для освещения больших площадей.
- GU4, GU5.3, GU10 – поперечник крепления 4, 5,3 и 10 мм, соответственно. Стандарт распространен в галогеновых светильниках.
- G5, G13, G23, G24 – используются для люминесцентных ламп соответствующего диаметра.
- GX53 – формат встраиваемых и накладных приборов освещения. Часто с их помощью монтируют источники света в навесные потолки и мебельные конструкции.
- G13 – трубчато-поворотный цокольный механизм для ламп типа Т8.
Чем мощнее светодиодная лампа, тем сильнее она нагревается. Для отвода тепла применяется радиатор. Как правило, его конструкция имеет ребристую или спиралеобразную структуру в зависимости от геометрических характеристик основы, а материалом служит металлический сплав, чаще алюминий.
Преимущества
Светодиодное освещение сегодня очень популярно и его можно встретить практически в любом доме с современным ремонтом. Такая популярность обусловлена тем, что подобное освещение имеет ряд преимуществ. К главным достоинствам подсветки относят следующие моменты:
- экономичность. Светодиодное освещение является, пожалуй, самым экономичным в плане потребления электроэнергии, обеспечивая при этом аналогичный уровень освещенности наравне со старыми лампами накаливания. Светодиодное освещение обойдется вам в 20 раз дешевле, чем традиционное. Такое освещение в доме позволит вам экономить не только на электроэнергии, но и на покупке новых лампочек;
- отсутствие в конструкции лампочки бьющихся и перегораемых элементов. Это обусловливает высокую длительность периода работы и полную безопасность эксплуатации. Срок службы светодиодной лампы составляет до 100 тысяч часов;
Светодиодная лампа
- наличие продолжительной гарантии на продукцию как отечественного, так и иностранного производителя;
- невозможность повредить лампочки низкими температурами, механическим воздействием или вибрацией. Поэтому допускается их использование не только в квартире, но и на улице. При включении такие лампочки не нуждаются в прогреве, что позволяет их использовать для уличного освещения в любое время года
- полная безопасность эксплуатации, так как в состав лампы не входят токсические вещества даже в минимальном количестве. При этом отсутствуют проблемы с утилизацией вышедшей из строя продукции;
- отсутствие ультрафиолетового излучения;
- наличие существенных эксплуатационных, экономических и функциональных преимуществ по сравнению с более старыми и традиционными источниками света в доме. Например, имеется возможность фокусировать световую энергию на конкретной области;
- наличие индивидуальных стабилизированных источников питания. Благодаря этому световой поток идет без цветовых перепадов и мерцания.
Кроме этого разнообразие светодиодных осветительных приборов позволяет применять в интерьере помещения различные дизайнерские решения. Например, при использовании светодиодных лент на многоуровневой потолочной конструкции из гипсокартона или натяжного полотна можно создать эффект «парящего воздуха».
Эффект «парящего воздуха»
Такие преимущества позволяют использовать светодиодный тип подсветки в различных ситуациях:
- создание красивого освещения потолочной конструкции;
- подсветка ниш и полок в стенах или декоративных перегородках;
- создание системы подсветки, с помощью которой можно регулировать уровень освещенности. Но для этого при установке таких светильников следует использовать специальный контролер с пультом управления.
Отдельно стоит заметить, что светодиоды могут светить в различном цветовом спектре. Поэтому можно добиться разноцветной подсветки как потолка в любом помещении квартиры, так и мебели (например, на кухне). Можно использовать красный, синий, зеленый и разные оттенки белого цвета.
Как видим, существует масса преимуществ использования в квартире светодиодного освещения.
Цветовая температура
Цветовая температура — показатель, который говорит об оттенке излучаемого светового потока. Условно все лампы делят на три вида:
- С теплой цветовой температурой.
- С нейтральными показателями цветопередачи.
- С холодным светом.
Виды цветопередачи.
При выборе осветительных приборов учитывают место, в котором они будут использоваться. Если это спальня, предпочтение лучше отдавать теплому или белому освещению (до 3000 К). На кухне и в ванной комнате лучше применять светильники с нейтральным освещением (3500 К). Если освещаются коммерческие объекты, то целесообразно делать выбор в пользу холодного освещения. Оборудование, которое создает эффект дневного света (более 5300 К) в жилых пространствах не используется, только для специфических работ. Также лампы с холодным светом применяются в качестве элементов для аварийного освещения. Сравнительная таблица:
Параметры LED-ламп, тип освещения, создаваемая атмосфера в помещении | |||||
Температура | Теплый свет (2700 К) | Белое освещение (3000 К) | Нейтральное освещение (3500 К) | Холодный свет (4100 К) | Дневное освещение (6000 К) |
Атмосфера | Теплая и уютная атмосфера | Более яркий свет, который создает приятную атмосферу с хорошей видимостью | Приятная атмосфера с отличной видимостью | Яркая и чистая атмосфера | Подчеркивающая цвета и слишком яркая атмосфера |
Где применяется | Жилые помещения, кафе и рестораны, бутики | Магазины, офисные помещения, библиотеки | Офисные помещения, выставочные залы, супермаркеты, магазины | Офисы, больницы и госпитали, большие супермаркеты, торговые центры, классные комнаты в школах | Галереи, выставки, ювелирные торговые точки, медицинские кабинеты, которые используются для проведения осмотров |
Какие лампы подходят для дома
В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.
Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.
Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.
Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.
Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.
Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:
Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.
При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.
Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.
Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.
Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека. Теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют активность.
Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света) человек лучше чувствует себя при «теплом свете» (Тцв=3000 К), а если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).