Светодиодное освещение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Светодиодная лампа

Светодиодное освещение — одно из перспективных направлений технологий искусственного освещения[1], основанное на использовании светодиодов в качестве источника света.

Развитие светодиодного освещения непосредственно связано с достижениями в технологии белых светодиодов. Разработаны так называемые сверхъяркие светодиоды, специально предназначенные для искусственного освещения.

Преимущества[править | править вики-текст]

В сравнении с обычными лампами накаливания, а также люминесцентными лампами светодиодные источники света обладают многими преимуществами:

  1. Экономично используют энергию по сравнению с предшествующими поколениями электрических источников света — дуговых, накальных и газоразрядных. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 120 люмен на ватт, что сравнимо с отдачей люминесцентных ламп — 60-100 люмен на Ватт. (светоотдача лампы накаливания — 10-24 люмен на Ватт (включая галогенные)).
  2. При оптимальной схемотехнике источников питания, применении качественных компонентов и обеспечении надлежащего теплового режима срок службы светодиодных систем освещения при сохранении приемлемых для общего освещения показателей может достигнуть 36-72 тысяч часов [2], что в среднем в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы ламп накаливания общего назначения[3] и в 4-16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп. Производители светодиодов из-за постоянного обновления и совершенствования продукции не имеют возможности проводить тестирование в реальном времени и указывают прогнозируемый срок службы, используя специальные методики, такие как TM-21 и IESNA LM-80[4]. Большой срок службы в некоторых применениях играет решающую роль. Так экономия на обслуживании и замене ламп в уличных светильниках зачастую превышает экономию на электроэнергии[5].
  3. Возможность получать различные спектральные характеристики без применения светофильтров (как в случае ламп накаливания).
  4. Направленное излучение без применения рефлектора, возможность изменения угла излучения при помощи линз (линзы для ламп накаливания при сравнимом световом потоке имеют бо́льшие габариты и стоимость).
  5. Отсутствие инерционности при включении и выключениии, что важно для светодинамических установок.
  6. Возможность диммирования по сравнению с большинством типов люминесцентных ламп.
  7. Безопасность использования.
  8. Малые размеры.
  9. Высокая прочность.
  10. Отсутствие в составе соединений ртути (в отличие от газоразрядных люминесцентных ламп и других приборов), что исключает отравление ртутью при переработке и при эксплуатации.
  11. Практически полное отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
  12. Низкая температура (для маломощных устройств).
  13. Устойчивость к вандализму.

Недостатки[править | править вики-текст]

  1. Высокие требования к качеству теплоотвода, поскольку температура оказывает решающее влияние на надежность[6]. Мощные осветительные светодиоды требуют наличия внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности и не могут без специального теплоотвода рассеять столько тепла, сколько выделяют. Так, для рассеивания 5 Вт тепловой мощности, выделяемой полупроводниковым прибором с возможностью работы при температуре окружающей среды до 40°C, потребуется радиатор площадью 100 см2. [7] Необходимость использования радиатора удорожает готовое изделие и затрудняет конструирование светодиодных ламп свыше 15Вт, совместимых с типоразмером цоколя и габаритами ламп накаливания общего назначения.
  2. Невозможность работы при высоких (более 100 градусов) температурах окружающей среды (духовые шкафы, микроволновые печи и т.п.)
  3. Напряжение питания светодиода значительно меньше напряжения питания обычных ламп накаливания. Для питания одиночного светодиода от сети необходим преобразователь питания постоянного тока, что дополнительно увеличивает объём светильника, а его наличие дополнительно снижает общую надёжность и требует дополнительной защиты.
  4. Последовательное включение нескольких светодиодов в некоторых схемах светильников снижает общую надежность устройства, поскольку выход из строя одного светодиода приводит к отключению всей цепочки.
  5. Относительно высокая цена. Впрочем, на начало 2011 года в продаже уже появились светодиодные лампы по ценам (за люмен), конкурентоспособным с компактными люминесцентными лампами.
  6. Дешёвые массовые светодиоды имеют световую отдачу 80-110 лм/Вт, что по экономичности ниже современных натриевых ламп.[8] В связи с чем, несмотря на активное внедрение светодиодных бюджетных светильников в различные производственные и коммунальные сферы бытового обслуживания, в настоящее время для освещения улиц и дворовых территорий одними из самых энергоэффективных и надёжных источников света являются светильники типа ДНаТ (Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/Ватт, низкого давления - до 200 люмен/Ватт).
  7. Спектр светодиодной лампы отличается от солнечного. Вместе с тем, он зачастую, при правильно подобранных люминофорах лучше по сравнению с люминесцентными лампами.
  8. Несмотря на лёгкость регулировки яркости светодиода изменением питающего его постоянного напряжения, большинство светодиодных ламп, предназначенных для сетевого напряжения, не работают через диммер для ламп накаливания. Причина в конструкции встроенного в лампу вторичного источника питания. Однако, существуют диммируемые светодиодные лампы, допускающие включение в сеть совместно с диммером для ламп накаливания. Стоимость подобных ламп обычно дороже на 10-30%, а яркость при вращении регулятора диммера регулируется скачкообразно от 20% до номинальной. Такого недостатка лишены диммеры, специально предназначенные для управления соответствующими светодиодными лампами.

Применение[править | править вики-текст]

Светодиодные технологии освещения благодаря эффективному расходу электроэнергии и простоте конструкции нашли широкое применение в светильниках, прожекторах, светодиодных лентах, декоративной светотехнике и особенно в компактных осветительных приборах — ручных фонариках. Их световая мощность доходит до 5000 лм. Светодиодные осветительные приборы подразделяются на уличные и интерьерные. Сегодня их применяют для подсветки зданий, автомобилей, улиц и рекламных конструкций, фонтанов, тоннелей и мостов. Данное освещение используют для подсветки производственных и офисных помещений, домашнего интерьера и мебели

Светодиодное освещение применяется в светотехнике для создания дизайнерского освещения в специальных современных дизайн-проектах. Надёжность светодиодных источников света позволяет использовать их в труднодоступных для частой замены местах (встроенное потолочное освещение, внутри натяжных потолков и т. д.).

Декоративная светодиодная подсветка в основном применяется для праздничной иллюминации. Для чего используется новогоднее украшение - светодиодная гирлянда. В период праздников (в большей степени новогодних) их можно увидеть на улицах городов, они украшают деревья, фасады зданий и другие уличные объекты.

В Европе светодиодное освещение к 2014 стремительно вытесняет прочие. Крупнейший строительный торговый центр сети K-Rauta был сразу построен со 100% светодиодным освещением внутри и снаружи. Инвестиции в освещение составили в два раза больше, чем в обычное освещение, расходы на эксплуатацию ожидаются меньше, всего 60%. [9] Ещё большую выгоду можно получить от замены ртутных ламп высокого давления - до 70%.[10] Поэтому многие города планируют переход на светодиодное уличное освещение. Например в Финляндии, лидером является город Турку. Целью является достичь к 2016 году 9% экономии по отношению к 2005[11]

Галерея[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Светодиоды вместо ламп // Полит.ру, 26.12.2007
  2. Cree® LED Components IES LM-80-2008 Testing Results // Cree Inc., 06.12.2012
  3. Козловская В.Б., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. Электрическое освещение. Справочник. - Минск, 2007 ISBN:978-985-6591-39-9, стр. 37
  4. IESNA LM-80 and TM-21. U.S. Department of Energy
  5. US DOE Консорциум муниципального освещения. Отчеты
  6. Шуберт Ф.Е. Светодиоды. — М.: Физматлит, 2008. — С. 61, 77—79. — 496 с. — ISBN 978-5-9221-0851-5.
  7. А.А. Бокуняев, Н.М. Борисов, Р.Г. Варламов и др. Справочная книга радиолюбителя конструктора. — Радио и связь, 1990. — С. 369. — ISBN 5-256-00658-4.
  8. Сравнительная таблица светодиодов
  9. Крупнейший строительный торговый центр сети K-Rauta
  10. Образцы светильников для замены ламп уличного освещения
  11. Турку получит в 2014 году светодиодное освещение улиц. На фото освещение улицы до и после модернизации

Ссылки[править | править вики-текст]