Светодиодные лампы как основное освещение: преимущества и недостатки
Наша сегодняшняя тема — светодиодное освещение: его преимущества и недостатки на фоне традиционных источников света, экономичность и виды светильников. Однако начать нам лучше с изучения основ: давайте разберемся, как устроен светодиодный светильник.
Содержание
- Устройство led-светильника
- Уровень экономичности
- Достоинства led-освещения
- Ложка дегтя
- Расчет освещения
- Образцы светильников
- Заключение
Устройство led-светильника
Светодиодом называют полупроводниковый кристалл, способный напрямую преобразовывать потрeбляемый ток в излучаемый свет. Количество этого света пропорционально величине тока между катодом и анодом прибора.
Принципиальная схема устройства светодиодаЧтобы увеличить ток (и вслед за ним светимость кристалла), достаточно поднять напряжение между полюсами светодиода: согласно закону Ома, при неизменном сопротивлении цепи эти величины взаимосвязаны.
Однако максимальное напряжение ограничено тепловыделением кристалла: при высоких температурах он быстро деградирует. Большинство применяющихся для освещения светодиодов питается постоянным током с напряжением 1,5-4 вольта.
Чтобы получить ток с такими хаpaктеристиками из сетевых переменных 220 вольт, можно использовать две схемы:
- Подключение цепи из последовательно соединенных светодиодов к выпрямителю (диодному мосту). Именно так устроены светодиодные ленты с напряжением питания 220 вольт, дешевые лампы на светодиодных нитях и некоторые потолочные led-панели. Достоинство решения — дешевизна, недостаток — невысокая отказоустойчивость: например, при выходе из строя одного светодиода в ленте гаснет ее метровый участок;
- Параллельное подключение большого количества коротких цепей из нескольких последовательно соединенных светодиодов к общему блоку питания (драйверу). Сравнительно сложная схемотехника импульсного БП увеличивает стоимость системы освещения, зато небольшая длина отдельной цепи повышает надежность устройства: у низковольтной led-ленты досрочно отправившийся в Валгаллу светодиод потянет за собой лишь пару своих соседей.
Наш выбор — низковольтные светильникиПодведем итоги: низковольтные светильники с полноценными импульсными БП (собственными для каждого источника света или общими для группы светильников) более надежны, чем высоковольтные.
Уровень экономичности
Насколько экономично led-освещение? Окупится ли переход на светодиодные светильники с более привычных ламп накаливания или галогенок?
Сравнение с конкурентами
Для начала давайте сравним светоотдачу на ватт потрeбляемой мощности у led-ламп и их прямых конкурентов:
| Источник света | Светоотдача |
| Лампа накаливания | 10-14 лм/Вт. 98% потрeбляемой электрической энергии превращается в тепловую и рассеивается колбой |
| Галогенная лампа | 15-20 лм/Вт. Светоотдача увеличивается за счет более высокой температуры спирали лампы. |
| КЛЛ (компактная люминесцентная лампочка, часто и не совсем точно называющаяся энергосберегающей) | 45-60 лм/Вт. |
| Лампа дневного света (люминесцентная) | 70 Лм/Вт. Рост эффективности достигается сокращением потерь на ЭПУ (драйвере) лампы |
| Светодиодная лампочка | 80-110 лм/Вт в зависимости от эффективности драйвера и поколения светодиодов. |
Любопытно: светоотдача современных светодиодов в настоящее время (2017 год) достигла 200 лм/Вт. Однако не стоит путать хаpaктеристики полупроводниковых приборов и изготовленных на их основе светильников: потери на драйвере и в цепях питания заметно снижают эффективность освещения.
Расчет периода окупаемости
Давайте выполним несложный расчет периода окупаемости led-освещения для следующих условий:
- Мы сравниваем галогенное и светодиодное освещение ниши двумя встраиваемыми светильниками;
- Подсветка работает круглосуточно;
- Необходимая суммарная светимость освещения — 1000 люменов;
- Цена Led-светильника со светимостью 500 лм — 300 рублей, светильника под галогенку вместе с лампой той же светимости — 150;
- Номинальная мощность у первого источника света равна 6 ваттам, у второго — 35 Вт;
- Киловатт-час электроэнергии обходится владельцу жилья в 5 рублей.
Итак:
- Для обеспечения заданной светимости нам потребуется два софита того или иного типа. В случае led-освещения они обойдутся в 600 рублей, в случае галогенного — в 300. Разница в стоимости реализации проекта — 300 рублей;
- Разница в суммарной электрической мощности систем освещения составит (35*2)-(6*2)=58 ватт;
- Разница в энергопотрeблении подсветок за сутки будет равна 58*24=1392 ватт-часам, или 1,392 кВт·ч. Исходя из тарифа в 5 руб/кВт·ч, каждый день работы led-подсветки будет экономить владельцу 6,96 рубля;
- Период окупаемости led-освещения составит, таким образом, 300/6,96=43 дня.
Выводы очевидны: светодиодные светильники при действующих тарифах на электроэнергию более чем выгодны. Однако на этом список их преимуществ не заканчивается.
Достоинства led-освещения
- Низкое тепловыделение.
Вы считаете, что это сомнительный довод? Позвольте не согласиться:
- Сценические софиты на галогенных лампах излучают в направлении освещаемых объектов киловатты тепла и заставляют буквально плавиться грим на лицах артистов. Светодиодное освещение сцены лишено этой проблемы;
- Встраиваемые в натяжные потолки из ПВХ-пленки светильники на галогенных лампах могут иметь мощность не более 35 ватт, а на лампах накаливания — не более 40 ватт. Повышение мощности сверх этих значений приведет к плавлению тонкой виниловой пленки. Led-светильники не имеют таких ограничений: они обладают тепловыделением в единицы ватт;
- Встраивать светильники с лампами накаливания в деревянную мебель — плохая идея: она может рассохнуться и покоробиться в зоне нагрева. Светодиодное освещение рабочей зоны кухни или мебельного шкафа не грозит мебели перегревом.
- Огромный срок службы.
Для светодиодов при соблюдении рекомендованного производителем температурного режима типичен ресурс в 30-70 тысяч часов. Для сравнения — лампочка накаливания служит порядка 1000 часов, люминесцентная — не больше 15000.
Реальный срок службы светодиодов сильно зависит от эксплуатационной температурыЗаметьте: в качестве срока службы led-светильника производители указывают время, за которое светимость светодиодов снизится на 30% благодаря их деградации. Однако о полном отказе источника света речь не идет: он продолжит работать.
- Возможность изменения цвета или цветовой температуры освещения.
До недавнего времени работа светотехника в театре включала частую смену фильтров на софитах. Светодиодное освещение для сцены с RGB-светильниками управляется с удобного пульта дистанционного управления, а то и подключается к компьютеру или смартфону по wi-fi или bluetooth.
Освещение для сцены светодиодное: RGB-светильник позволяет обойтись без светофильтровЛожка дегтя
Есть ли у светодиодного освещения сколь-нибудь существенные недостатки?
Их два:
- Светодиоды все еще проигрывают галогенным лампам по точности цветопередачи: они пусть незначительно, но искажают цвета по сравнению с естественным освещением. Цветопередача важна, к примеру, в работе дизайнера или визажиста;
- По мере снижения цен на led-светильники упрощается схемотехника их драйверов. Выполняющие их функции диодные мосты в filament лампочках нами уже упоминались. Чем примитивнее драйвер, тем меньше диапазон рабочего напряжения и тем более чувствителен светильник к его скачкам.
Насколько важны эти особенности? Скажем так: автору статьи они нисколько не помешали полностью перейти на светодиодное освещение в своем доме. Последняя компактная люминесцентная лампа была с позором изгнана из цоколя люстры два года назад.
Расчет освещения
Как своими руками выполнить расчет led-освещения квартиры или дома?
Вначале — немного теории. Уровень освещенности, необходимый для помещений разного назначения, заметно различается. Нормы освещенности прописаны в СНиП 23-05-2010.
Вот их значения для жилых зданий:
| Помещение | Уровень освещенности |
| Кухня, жилая комната | 150 лк |
| Коридор, туалет, ванная | 50 лк |
| Гардероб | 75 лк |
| Детская комната | 200 лк |
| Лестницы, лестничные площадки, лифтовые холлы | 20 лк |
| Пассажирские и грузовые лифты | 75 лк |
Темная отделка комнаты резко уменьшит ее освещенность при неизменной светимостиСправка: люкс (лк) — единица освещенности, соответствующая одному люмену на один квадратный метр площади освещенной поверхности. При неизменном количестве люменов на уровень освещенности влияют расстояние между светильником и поверхностью, угол рассеивания света и светопоглощение смежными поверхностями.
Детальная инструкция по световому расчету достаточно сложна; однако для грубого расчета освещенности в типичной квартире можно использовать коэффициент 0,5: освещенность пола равна половине результата деления суммарной светимости всех источников света на площадь помещения.
Светимость, таким образом, рассчитывается как удвоенное произведение нормы освещенности и площади. Например, для детской, площадью 20 квадратных метров, необходимо освещение с суммарной светимостью 200*20*2=4000 лм.
Образцы светильников
Какие разновидности светильников применяются для освещения жилых помещений?
Автор, не мудрствуя лукаво, познакомит вас с собственным зоопарком осветительного оборудования: список получится не полным, но достаточно обширным. Кроме того, мы упомянем некоторые особенности разных светильников и затронем их монтаж.
Led-панель светимостью 2500 люменов и мощностью 30 ВтПанель идеально подходит для установки в подвесной кассетный потолок: ее размер (600х600 мм) в точности соответствует размеру ячейки. Однако с таким же успехом можно закрепить ее на подвесах или прямо на поверхности железобетонного или деревянного перекрытия.
Пара панелей закреплена на потолке дюбель-гвоздями и освещает подвал площадью 75 квадратовВнутри типичной недорогой панели можно обнаружить наклеенную в несколько рядов светодиодную ленту и драйвер (импульсный блок питания).
Панель со снятым рассеивателемПрекрасное решение для модернизации уже имеющихся светильников — led-лампочки со стандартным цоколем (Е27 и Е14). Для плафонов и люстр с направленными вниз рожками больше подходят лампы с полукруглым рассеивателем: они излучают свет только в направлении пола.
Спальня освещается единственной led-лампочкой мощностью 15 ваттДля освещения рабочей поверхности кухни, длинного стола или отдельной зоны помещения можно использовать спотовые светильники с несколькими лампами.
Три спота освещают всю рабочую поверхность кухни Еще один спотовый светильник отвечает за освещение игровой зоны детскойЛампы на светодиодных нитях внешне очень напоминают старые добрые лампочки Ильича. Больше того: они используют те же стеклянные колбы, что позволяет производителям ламп накаливания модернизировать предприятия с минимальными затратами. Filament-лампы подходят для зональных светильников с рассеянным светом (настенных бра и торшеров).
Настенный светильник с filament-лампамиСветодиодный прожектор в защищенном от воды и пыли корпусе идеален для освещения двора или крыльца дома.
10-ваттный led-прожектор обеспечивает ночное освещение небольшого двораВстраиваемые led-светильники устанавливаются в ниши, подвесные и натяжные потолки.
Считается, что светодиодная лента применяется в основном для подсветки ниш и потолков. И это действительно так: при мощности в 5-7 ватт на метр она обеспечивает неяркое освещение небольшого прострaнcтва.
Подсветка ниши в спальне led-лентой на светодиодах smd 3528Однако ленты на более современных светодиодах smd 5630 и 5730 обладают светимостью в 1200-1500 лм/м при удельной мощности 14-18 Вт/м и вполне могут выполнять функции основного освещения.
Освещение мансарды в доме автора светодиодной лентойНюанс: лента такой мощности нуждается в теплоотводе. Его роль может выполнить как алюминиевый радиаторный профиль, так и любой другой материал с достаточно высокой теплопроводностью.
Блок питания низковольтного освещения устанавливается в вентилируемую нишу. Желательно — с сеткой для защиты от насекомых: они становятся причиной доброй половины неисправностей импульсных БП.
Блок питания не имеет активного охлаждения и нуждается в вентиляции Ниша для БП закрыта вентиляционными решетками с сеткамиЗаключение
Автор обеими руками голосует за светодиодное освещение: преимущества и недостатки led-светильников несопоставимы по значимости. Познакомиться с ними еще ближе вам поможет прикрепленное к статье видео. Успехов!
Комментарии:
Читайте здесь, что такое led-driver, какое назначение он имеет для подсоединения светодиодного светильника, каков принцип его работы, какими основными параметрами он обладает, какие модификации существуют, чем он отличается от светодиодного блока питания, по каким параметрам его нужно выбирать и как правильно его включить в схему, соблюдая полярность входа и выхода....
25 04 2024 21:53:44
Освещение жилого дома индивидуального типа значительно сложнее, чем освещение квартиры. Ведь частный дом кроме сети освещения непосредственно внутри дома должен иметь сеть наружного освещения...
24 04 2024 14:37:49
Узнайте, как производится замена перегоревших лампочек, установленных в приборной доске Лады Калины. Читайте, какие инструменты понадобятся для выполнения процедуры. Запомните порядок действий и возможные аналоги штатных светильников....
23 04 2024 9:40:13
Светодиодные лампы h7: подходят ли для ходовых огней, где применяются, как выбрать и какие хаpaктеристики имеют....
22 04 2024 23:45:25
Резонанс напряжений в электрической цепи Искажения напряжения. Гармоники и интергармоники Напряженность электростатического поля Поток вектора напряженности...
21 04 2024 10:47:42
Хочу в контур основного освещения реализованного с помощью двух проходных выключателей, добавить дополнительное освещение со своим выключателем, но чтобы он работал независимо от положения проходных выключателей....
20 04 2024 2:25:37
Лента светодиодная на 12 вольт широко применяется в промышленности и в быту и популярна за счет своих хаpaктеристик и возможностей использования. О ней мы и расскажем...
19 04 2024 8:18:18
Читайте, какие бывают индикаторы напряжения на светодиодах. Узнайте, как они устроены, по какому принципу работают. Какие виды можно сделать самостоятельно, какие придется купить. Выберите лучшую схему для изготовления индикатора на светодиодах своими руками....
18 04 2024 22:35:39
Турция представила свою продукцию на нашем рынке более 15 лет назад. В то время бытовые устройства были дешёвыми, но очень надёжными. В настоящее время турецкие...
17 04 2024 22:26:39
Современные гаджеты все плотнее входят в жизнь каждого человека и розетки USB становятся все более востребованными. Ведь возможность зарядки телефонов, планшетов и многих других устройств в любое время становится все более актуальна. А держать для этого включенным ноутбук или компьютер, или носить зарядки далеко не всегда удобно....
16 04 2024 13:54:16
В статье представлен обзор самых популярных галогенных ламп, который поможет понять какие лампы h4 лучше. Рейтинг самых популярных производителей ламп н4....
15 04 2024 21:16:52
Как работают люминесцентные лампы? Почему перегорают люминесцентные лампы? Выявление неполадок и их устранение. Можно ли включить люминесцентною лампу без дросселя? Схема подключения лампы. Утилизация прибора....
14 04 2024 18:16:37
Читайте здесь, какие виды датчиков движения для включения света существуют, как они различаются по типу источника питания и способу фиксации движения, по каким техническим хаpaктеристикам их выбирать, где лучше разместить, как подключить, настроить и отрегулировать....
13 04 2024 10:57:52
Строительство в нашей стране происходит каждый день, потребность в новых зданиях и сооружениях никуда не исчезнет до конца жизни людей. Ежедневно строятся...
12 04 2024 13:14:30
Читайте все о цоколях е27: что это за тип, какие лампы с ним производятся. Другие варианты стандартных резьбовых цоколей больших и маленьких, похожих на e27. Размер контакта "обычной" лампочки (высота и диаметр). Совместимость с другими типоразмерами....
11 04 2024 10:57:45
Что такое кольцевая лампа и для чего она нужна — плюсы и минусы, чем отличается от софтбокса. Разновидности кольцевых ламп и их сравнение, как выбрать подходящую, по каким критериям. Можно ли сделать самостоятельно, что для этого потребуется....
10 04 2024 10:52:24
Читайте здесь, как выполнить замену лампы ближнего света на Opel Astra H, какими параметрами руководствоваться при ее выборе и на что обратить внимание в ее маркировке, какие инструменты потребуются, из каких этапов состоит работа и каковы ее основные особенности....
09 04 2024 14:27:30
Узнайте, как правильно подключить устройство для плавного включения ламп накаливания. Читайте, что нужно для того, чтобы сделать прибор постепенного запуска своими руками. Как выбрать схему, исходя из принципа ее работы и мощности источника света....
08 04 2024 21:30:17
Тема нашей сегодняшней статьи - принцип действия электродвигателя постоянного тока. Эту тему мы решили раскрыть более полно и разбираем все разновидности электромоторов....
07 04 2024 12:24:31
Узнайте, каким образом можно прикрепить настольную лампу к столу. Выясните, для чего это делается и какие преимущества имеют осветительные приборы подобного типа. Виды настольных ламп со струбциной, критерии выбора и особенности использования таких светильников....
06 04 2024 5:21:47
Правильное соединение проводов в распределительной коробке во многом является залогом надежности вашей электросети. Ведь в отличие от соединений в распределительном щите распределительные или как их еще называют распаячные коробки более закрыты для обслуживания и контактные соединения здесь значительно сложнее проверить. Именно поэтому еще на этапе монтажа их качеству и правильности следует уделить максимальное внимание....
05 04 2024 12:50:11
Электрический теплый пол в бане — это не просто повышение комфорта, но и снижение вероятности образование грибка и плесени в помещении. Именно поэтому он находит все большее применение при обустройстве банных помещений....
04 04 2024 15:14:35
Рассмотрим как управлять светодиодной лентой с помощью Arduino. Разберем виды транзисторных ключей и принцип их работы с графиками и пояснениями....
03 04 2024 7:11:11
Люстры на кухню — особенности выбора, как зависит от типа потолка. Разновидности современных люстр для освещения кухни, где лучше разместить. Как выбрать люстру для нестандартного помещения, нюансы освещения кухни, совмещенной с гостиной....
02 04 2024 2:12:37
234) Как выполняется расчет сечения провода по мощности...
01 04 2024 6:12:28
Как правильно выбрать люстру на гипсокартонный потолок? Процесс монтажа люстры. Как повесить люстру на гипсокартон, если потолок уже обшит? Снятие люстры с потолка....
31 03 2024 21:57:40
Какие требования к ДХО. Правила ПДД по ходовых огнях на автомобиле. Как правильно установить ДХО на автомобиль по правилам....
30 03 2024 11:45:13
Как правильно подсоединить провода? Такой вопрос становился перед каждым из нас. Ведь именно контактные соединения являются самым слабым звеном любой электроустановки...
29 03 2024 13:15:58
Прочитайте, как изготовить подсветку из светодиодной ленты на зеркало в ванной. Читайте, каким способом это можно реализовать. Выясните, какой вариант наиболее удобен и доступен. Узнайте, что надо сделать для создания подсветки....
28 03 2024 8:47:59
Можно ли ставить светодиодные лампы в габариты и фары автомобиля: советы экспертов о применении светодиодах в автомобиле....
26 03 2024 9:29:16
Нормы естественного и искусственного освещения зданий прописаны в СНиП 23 – 05 – 95. Но разобраться в этом вопросе с «наскока», не обладая должными минимальными познаниями, достаточно сложно....
25 03 2024 13:10:11
Освещение в беседке с технической точки зрения выполнить не так уж сложно, хотя и здесь есть свои нюансы....
24 03 2024 17:15:59
В чем разница УФ-лампы и лед лампы? Какие их особенности, плюсы и минусы. Принцип работы и отличительные признаки. Срок службы каждой из ламп....
23 03 2024 16:29:53
Добрый день. У меня такой вопрос мы выпускаем холодильники там используем диодные ленты приспосабливаем их в профиль и также устанавливаем блок питание. С нас требуют какой то стандарт на светильник говорят тошто вы сами создали это и должны сертифицировать как быть в этом ситуации...
22 03 2024 8:16:45
Светодиодные лампы в ПТФ — можно ли ставить диоды в противотуманки. Какие светодиоды выбрать для туманок. Можно ли установить светодиодные лампы вместо галогеновых....
21 03 2024 5:21:15
Как соединить одножильный и многожильный провод так, чтоб в дальнейшем это не привело к проблемам, а контактное соединение служило нам не один год? Да и вообще, как правильно выполнять соединения различных видов проводов? На все эти вопросы мы постараемся ответить в нашей статье, а также разберем, с чем связаны такие правила, и какие опасности скрываются за неправильным соединением....
20 03 2024 15:12:42
Смотрите здесь, почему светодиодные лампы после выключения продолжают тускло гореть. Читайте причины свечения отключенных светодиодов и методы их устранения, и узнайте ее зависимость от схемы электропитания.Сохраните себе советы по выбору светодиодных ламп, которые не будут тускло гореть при отсутствии питания....
19 03 2024 15:40:33
Узнайте, как производится подключение светодиодных лент к сети 220 В напрямую, минуя стандартный источник питания. Уточните, какими особенностями обладают такие ленты и как их можно сделать самостоятельно. Выясните их плюсы и минусы, отметьте для себя лучших производителей....
18 03 2024 8:37:39
261) Рассмотрим как правильно соединить провода в люстре...
17 03 2024 16:33:30
В Этой Статье Представлен Наш Взгляд На Лучшие Игровые Процессоры 2020 Года, Информация Пригодится и Тем, Кто Собирает Компьютер Своими Руками, и Тем, Кто Покупает Готовый в Магазине....
16 03 2024 22:57:46
Подскажите, как рассчитать сопротивление проводов под мои нужды – прокидывать придется метров 20 провода, не меньше....
15 03 2024 9:54:36
Освещение внутреннее должно отвечать массе параметров. Кроме того, что оно должно выполнять свои основные функции оно должно быть надежным....
14 03 2024 3:51:23
Сегодня нам с уважаемым читателем предстоит разобраться, насколько пpaктичны плинтусные розетки....
13 03 2024 4:36:45
Напольный электрический полотенцесушитель вещь не очень распространенная. Нет, они представлены на рынке, но вряд ли вам придется листать десятки страниц с моделями. Тем не менее, в некоторых случаях такой полотенцесушитель может быть действительно необходим, и дабы вы не бросались на первый попавшийся образец, давайте разберемся, что нам следует конкретно искать....
11 03 2024 7:24:45
Читайте здесь, какие лампы ближнего света можно установить на ВАЗ 2110, какие экземпляры и каких производителей используют автовладельцы, какие из них самые лучшие, а также как самостоятельно выполнить замену и при необходимости отрегулировать после этого фары....
10 03 2024 15:35:12
На сегодняшний день многие крупные мегаполисы изобилуют таким немаловажным элементом, как светодиодные экраны, которые не только служат украшением города...
09 03 2024 12:16:38
В Чем Преимущества Офисных Потолочных Светодиодных Светильников? Как Правильно Спроектировать Освещение? Ответы На Эти и Другие Вопросы Даны в Статье...
08 03 2024 12:21:35
Парящие световые линии на натяжном потолке — что это и как их делают, особенности. Виды встроенных линейных светильников, используемые профили, технология монтажа. Для какого дизайна подходит натяжной потолок со световыми линиями....
07 03 2024 1:11:53
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
Сколько люменов нужно на 1м2 для освещения разных помещений – от комнаты в квартире до склада, нормы освещенности и как рассчитать необходимый световой поток и количество ламп
Карта России для «Power Grid»
Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией (апрель 2019)
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
Домашнее растение похожее на алоэ
Фитолампа (фитосветильник - светильник для растений)
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине
Рюкзак школьный Sun eight SE-8353 Розовый