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.
Встраиваемый светильник с внешним драйвером Гипсокартонный потолок в санузле со встроенными led-светильниками мощностью 9 ваттСчитается, 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:
Принцип роботы светодиодного индикатора напряжения. Необходимые материалы для сборки данной конструкции. Схема индикатора напряжения на светодиодах на 12 и 220 вольт....
07 08 2022 22:15:46
Узнайте, что такое энергосберегающие лампы, какие виды предлагаются в магазинах, чем они отличаются друг от друга. Читайте, как выбрать лампочку по мощности, размерам, цоколю, мощности потока света, производителю. Почему компактные люминесцентные и светодиодные лампы лучше, чем лампочки накаливания....
06 08 2022 21:54:46
Светодиодная лента SMD 5050 - основные параметры, применение, советы по подключению и использованию....
05 08 2022 18:31:23
Читайте, из каких частей состоит лампа КЛЛ, какие колбы и цоколи используют производители. Узнайте, какая мощность требуется для жилых помещений. Как расшифровать маркировку и подобрать оптимальные показатели светопередачи и температуры цвета. Почему не стоит экономить при покупке КЛЛ....
04 08 2022 10:28:30
Узнайте, почему в квартире или частном доме может моргать свет при включении и с выключенным светильником. Выясняем причины того, что мигают лампочки во всех или отдельных комнатах. Что делать при этом, а также если трещит в выключателе....
03 08 2022 0:32:35
Смотрите, какие хаpaктеристики имеют светодиодные лампы. Читайте, какими главными параметрами они обладают, влияющими на их выбор, и как их правильно подобрать под заданные условия эксплуатации в доме или на улице....
02 08 2022 3:39:45
Гофрированная трубка для проводов, в последнее время находит все большее применение. Ее используют, как дополнительное средство защиты проводников от механических воздействий....
01 08 2022 5:56:14
Прочитайте, чем отличаются Direct led и Edge led подсветки ТВ. Основные конструктивные особенности, плюсы и минусы каждого вида, в каких условиях можно использовать, как выбрать подходящий телевизор....
31 07 2022 10:42:31
Подключение трехклавишного выключателя: конструкция и принцип работы. Как правильно соединить провода для трехклавишного выключателя света в распределительной коробке. Инструменты и материалы для монтажа....
30 07 2022 23:30:41
Читайте о принципах работы и устройстве светодиодных прожекторов на солнечных батареях. Достоинства и слабые стороны конструкции. Как сделать автономный уличный светильник своими руками....
29 07 2022 13:50:47
Сегодня мы поговорим с вами про электродвигатели переменного тока однофазные, узнаем, как они устроены и за счет каких сил приводятся в движение....
28 07 2022 11:12:44
Если продукция подпадает под сертификацию и в ГОСТ Р и в нормах Таможенного союза, то необходимо получить сертификат соответствия техническим регламентам Таможенного союза....
27 07 2022 5:29:41
Кольцевая лампа своими руками: функциональные особенности и хаpaктеристики. Достоинства и недостатки перед профессиональным студийным светом. Что лучше для кольцевого осветителя: светодиодная лента или лампочки....
26 07 2022 2:48:48
Короб для светодиодной ленты для самостоятельного монтажа подсветки: разновидности, особенности, способы монтажа....
25 07 2022 14:27:17
Как правильно рассчитать освещенность помещения. Формулы и калькулятор расчета света в комнате. Таблицы определения коэффициента использования светового потока....
24 07 2022 15:10:56
Узнайте, что светодиод – это полупроводниковый элемент, который используется для индикации и производства осветительных приборов. Читайте, по каким признакам классифицируются диоды, излучающие свет. Какие хаpaктеристики обязательно нужно учесть при покупке, какие достоинства и недостатки у светодиодов, используемых в осветительных приборах....
23 07 2022 21:50:59
Читайте о том, как выбрать и установить квадратные светильники в натяжной потолок. Подходят ли встраиваемые прямоугольные осветительные приборы для натяжного полотна. Светодиодные точечные и другие типы светильников....
22 07 2022 11:20:37
234) Как выполняется расчет сечения провода по мощности...
21 07 2022 12:53:33
Как правильно подбирать лампы на ближний или дальний свет? Какие бывают ошибки при выборе ламп для фар автомобиля?...
20 07 2022 23:53:30
Читайте, как можно подключить светодиодную подсветку к компьютеру. Узнайте, какие существуют способы крепления ленты, как обеспечить ее питание от разных источников. Уточните для себя состав инструментов и материалов, необходимых для выполнения монтажных работ....
19 07 2022 17:25:15
Читайте об особенностях и хаpaктеристиках цоколя Е14. В чем его отличия от детали лампочек E27. Какие бывают лампы с этим типом контакта и где они применяются: свойства и параметры. Преимущества и недостатки использования....
18 07 2022 18:19:35
Читайте, можно ли ставить ксенон в прортивотуманные фары. Как правильно их установить. Какое будет наказание за незаконное использование ксенона....
17 07 2022 17:33:13
Импульсное реле для управления освещением: сравнение с проходным выключателем. Особенности установления реле в распределительную коробку. Устройство, технические хаpaктеристики, принцип работы и сферы применения....
16 07 2022 7:47:29
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....
15 07 2022 9:15:37
Какие существуют обозначение для светодиодных ламп. Что означает аббревиатура РЭП на ЛЕД лампах? Маркировки светового потока, срок службы и мощности....
14 07 2022 4:29:52
Зачем устанавливать закладные под натяжной потолок. Материалы и варианты крепления. Порядок монтажа закладных для люстр, точечных светильников и карнизов....
13 07 2022 2:12:22
Светодиодные лампы h11 — какие лампы h11 ближнего света лучшие. Отзывы на лампы ближнего света и противотуманные фары с лампами h11. Светодиодные и галогеновые лампы h11....
12 07 2022 12:44:58
Провод для акустических систем, является такой же важной деталью, как и усилитель, который, к слову, выполняет главную работу во всей системе....
11 07 2022 11:48:37
Узнайте, как правильно выбрать диоды для фонаря. Какие бывают, по каким хаpaктеристикам они подбираются, в каких условиях работают. Прочитайте, как самостоятельно сделать из обычного фонарика светодиодный....
10 07 2022 6:28:55
В нашей статье мы рассмотрим вопрос организации освещения в ванной комнате именно с использованием светодиодных светильников. И разберем этот вопрос что называется от А до Я....
09 07 2022 3:43:13
Видеосъемка в последнее время занимает в нашей жизни все больше места. Сегодняшний урок расскажет, как правильно выставляется освещение при видеосъемке, чтобы кадр смотрелся красиво....
08 07 2022 1:48:33
Тема нашей сегодняшней статьи - принцип действия электродвигателя постоянного тока. Эту тему мы решили раскрыть более полно и разбираем все разновидности электромоторов....
07 07 2022 5:33:12
Аккумуляторы общего назначения обычно дешевле других. Они самые распространённые на современном отечественном рынке. Помимо того, почти все импортируемые в...
06 07 2022 9:54:28
Освещение переносное может быть организовано за счет использования светильников на напряжение 12, 36, 42, 127 и 220В....
05 07 2022 20:46:45
Читайте здесь, как своими руками подключить светодиодный светильник к сети-220В, каковы особенности монтажа последовательной, параллельной и лучевой схем и сферы их применения, когда можно использовать лампы на 12В и какое оборудование для этого потребуется....
04 07 2022 9:10:24
Узнайте, как можно использовать понижающий трaнcформатор в качестве источника питания для светодиодных ламп. Читайте, какими особенностями он обладает, выясните для себя достоинства и недостатки такого варианта конструкции....
03 07 2022 20:27:41
Какие каналы и короба для электропроводки используются в системах электроснабжения, подскажет статья....
01 07 2022 7:19:29
Розетки и выключатели Makel уже много лет пользуются заслуженной популярностью у покупателей. Ведь за почти 40-летнюю историю эта турецкая компания успела зарекомендовать себя с самой лучшей стороны....
30 06 2022 10:50:37
Электромонтаж проводки для электрической плиты имеет определенные особенности. Ведь зачастую это наиболее мощный потребитель электрической энергии в квартире. В связи с этим риски, связанные с неправильным выбором сечения или некачественным монтажом, резко возрастают....
29 06 2022 8:14:13
Узнайте, как поменять люминесцентную лампу. Выясните, что нужно знать о типе светильников и цоколей, и какие инструменты могут понадобиться в ходе работ....
28 06 2022 19:13:12
Недавно задался таким вопросом, а можно ли сделать самодельный токопроводящий клей. Пользуюсь такими вещами достаточно часто, а магазина с нормальным ассортиментом электротоваров у нас в поселке нет, и приходится частенько мотаться в город, что не всегда удобно....
27 06 2022 14:22:21
Нормы освещенности и стандарты: нормативные документы по СП 52.13330.2011 и СНИП 23-05-95. Понятие минимальной нормированной освещенности и ее значение для различных видов помещений. Сравнение европейских норм освещенности с российскими....
26 06 2022 3:41:52
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....
25 06 2022 2:56:26
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...
24 06 2022 18:26:33
Потрeбление электроэнергии диода зависит от его мощности. Разберем основные типы светодиодов, их потрeбление, от чего оно зависит и как его определить....
23 06 2022 17:53:32
Как правильно сделать электропроводку в гараже? Такой вопрос почти наверняка становится перед каждым занимающимся строительством....
22 06 2022 3:11:57
Итак, тема сегодняшнего повествования – это история освещения, как она есть, с озвучиванием фактов и дат, за которыми кроются великие открытия и неустанный труд великих изобретателей....
21 06 2022 17:32:53
Узнайте основные требования к аварийному освещению. Цвет, размеры, количество и виды указателей. Как их правильно подключть....
20 06 2022 18:49:18
Для обеспечения бесперебойности работы в помещениях, удобства обслуживания стеллажей, управления складской логистикой необходимо организовать грамотное освещение складов....
19 06 2022 15:34:32
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::