Світлодіодне освітлення: особливості, переваги, відмінності від альтернативних джерел світла

Зі зростанням населення та бажанням людей оточити себе комфортом виникає потреба у пошуку нових джерел енергії та економії енергоресурсів. Найзатребуваніша енергія сьогодні – електрична. Електрику виробляють атомні, сонячні, тепло-, гідроелектростанції. Атомні і теплові найпоширеніші та найпотужніші, але вони мають істотний недолік, вони використовують викопне паливо (газ, вугілля, уран). Для забезпечення потреб споживачів добувним компаніям доводиться шукати нові горизонти, копати все глибше, що створює додаткові витрати та відбивається на ціні палива та в результаті збільшення собівартості електроенергії.

Сонячні електростанції та гідроелектростанції малопотужні та потребують сприятливих умов для спорудження та виробництва енергії (наявності тривалого сонячного періоду, повноводної річки). В умовах дефіциту енергоресурсів та збільшення вартості електроенергії на перший план виходять енергозберігаючі технології. Найкращих результатів наука досягла у розвитку елементів висвітлення. Проривом у технології освітлення стало створення світлодіодів.

Що таке світлодіод і як він з'явився?

У далекому 19 столітті Томас Едісон створив лампу розжарювання. Цей винахід поклав край темряві на вулицях і в будинках. Освітлення за її допомогою набуло швидкого поширення по всьому світу, адже, в порівнянні з вогнем, воно було зручним і не вимагало складних маніпуляцій у вигляді розпалювання та підтримки полум'я. Принцип роботи було побудовано створення видимого спектра світла при нагріванні тонкої металевої нитки з вольфраму. Основними їхніми недоліками був низький ККД, велике енергоспоживання та короткий термін служби.

У 60-х роках 20 століття американські вчені створили освітлювальні прилади, які використали фізичну можливість випромінювати світло напівпровідниковими діодами під дією електричного струму. На відміну від ламп розжарювання, вони складалися з:

1. Оптичній частині (лінзи). Залежно від призначення ліхтаря виготовляють лінзи, що розсіюють або спрямовують світло в одному напрямку.
2. Корпуса. Виготовляється з металу. На нього встановлюється кристал, виводяться контакти з'єднання. Має хорошу тепловіддачу для запобігання перегріву інших деталей.
3. Напівпровідниковий елемент (кристал). Це та частина діода, яка випромінює світло. Зазвичай кристал має маленькі розміри, але залежно від потужності, габарити можуть відрізнятися.

Світлодіод у зборі має невеликі розміри і не може продукувати світло самостійно. Для адаптації до існуючої інфраструктури було створено світильники, які використовують напівпровідникові діоди.

Від діода до лампи

Як говорилося раніше, світлодіод не є самостійним елементом. Щоб від нього перейти до ламп LED, а саме створити можливість підключитися до мережі та забезпечити достатній рівень поширення світла, потрібно підключити живлення через існуючі стандартні цоколі, розмістити кілька штук на одній платі, виготовити розсіювач або рефлектор.

Конструкція світлодіодного освітлювального включає:

1. Плату - на ній встановлюється один або багато світлодіодів, залежно від необхідного світлового потоку. Виготовляється з теплопровідного матеріалу, зазвичай це мідь або алюміній.
2. Системи охолодження – це радіатор з ребрами для створення великої площі тепловідведення, який ефективно відводить тепло від плати.
3. Стабілізатор роботи (драйвера) - забезпечує стабільну роботу виробу, захист від перевантаження, підтримує необхідну частоту і не допускає мерехтіння.
4. Розсіювачі або лінзи - це система, яка забезпечує спрямованість розповсюдження світла, від рівномірного освітлення площі до спрямованого пучка світла.

Існують лампи та світильники. Головна відмінність полягає в тому, що світильник — це складніший прилад, контакти підключення до мережі якого перебувають у корпусі. Лампа – складова частина другого.

Плюси та мінуси LED ламп

Розглянемо переваги та недоліки освітлювальних приладів на базі світлодіодів.

Переваги:

1. Довгий термін експлуатації. Якщо порівнювати їх із класичними чи люмінесцентними, термін роботи таких світильників буде довшим у 5-9 разів. Їхній ресурс 25-50 тис. годин.
2. Низьке енергоспоживання. Потужність його в 5 Вт можна порівняти з потужністю 60 Вт лампи розжарювання.
3. У виробництві не застосовуються токсичні речовини.
4. Регулювання яскравості освітлення, кольору світлового випромінювання в одного і того ж діода.
5. Відсутність ультрафіолетового випромінювання.

До недоліків можна віднести:

1. Сильний нагрів. Все пропорційно – вище потужність, більше тепла. Чим більше нагрівання кристала та тривалість роботи в умовах підвищених температур, тим менша довговічність. Для потужної панелі потрібне відведення тепла. Використовувати їх під час спеки не допускається.
2. Необхідність встановлення перетворювача напруги. LED розраховані на низьку напругу 12-24 В. Тому для підключення до мережі 220В потрібен перетворювач. А це ускладнює конструкцію, збільшує габарити та вартість.
3. Ціна. На сьогоднішній день вона вища, порівняно з люмінесцентними та лампами розжарювання, але з огляду на ресурс та економічність цілком виправдана.

І все-таки переваги LED перекривають незначні недоліки. На ринку з'являється все більше виробників, попит на напівпровідникові діоди зростає. Виробники працюють над створенням яскравіших, економічних світлодіодів.

Умови експлуатації

Як і всі електроприлади, світильники мають ряд правил користування та вимог щодо монтажу та безпеки. Вибирати пристрій треба, виходячи з призначення та технічних характеристик. Враховувати, що для різних моделей потрібні різні підходи до встановлення, вентиляції, вологості. Є моделі, які призначені для:

• монтаж в приміщеннях або на вулиці;
• роботи в агресивних середовищах і навіть під водою.
• промисловості - зазвичай відрізняються більшою яскравістю, надійністю, захистом від зовнішніх механічних впливів.

Недотримання правил використання не за призначенням може призвести до виходу з ладу окремих елементів або пристрою в цілому, а також до травматизму, займання навколишніх матеріалів. Тому перед покупкою прочитайте інструкцію, проконсультуйтеся з продавцем. Пам'ятайте, що незалежно від марок і типів світильників, перед їх монтажем, варто переконатися в справності електричної мережі, перевірити, чи вона розрахована на установку бажаної схеми освітлення, чи немає в мережі постійного перепаду напруги, так як LED лампи мають вбудовану електроніку, яка може вийти з ладу. Необхідно якісно виконати монтаж світлових приладів, оскільки поганий контакт у з'єднаннях може призвести до короткого замикання та інших, пов'язаних із цим негативних наслідків. Для запобігання перерахованим вище несприятливим факторам рекомендуємо доручити монтаж освітлення професіоналам спеціалізованих компаній electro-market.com.ua. Майстри не тільки виконають усі роботи в строк, дотримуючись вимог безпеки та норми, але й допоможуть з вибором відповідних за формою, розміром та світінням виробів, організують швидку доставку приладів у строк, незалежно від обсягу замовлення.