Виды светодиодных светильников и их преимущества

Светодиодные светильники — шаг в будущее

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

  • Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
  • Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
  • Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
  • Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

  • Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
  • Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
  • Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
  • Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
  • Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
  • LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
  • Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

Недостатки светодиодов

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: “На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.



Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

Преимущества светодиодных светильников

Основные преимущества светодиодных светильников и светодиодных ламп (led лампы) :

1. Срок службы светодиодных светильников со светодиодными лампами значительно превышает существующие аналоги (срок непрерывной работы светильника не менее 50 000 реальных часов, что эквивалентно 12,5 годам эксплуатации, при 10 часовой работе в день).

С течением времени такие основные характеристики как световой поток и сила света у светодиодных ламп практически не претерпевают изменений. Все элементы светодиодного светильника долговечны, в отличии от ламп, где применяются нити накала. Для сравнения галогенная лампа работает 2000 часов, металлогалогенная лампа – 5000 часов.

2. Экономичность энергопотребления. При использовании светодиодных ламп (led лампы) на 70% снижается энергопотребление по сравнению со светильниками, где применяются традиционные газоразрядные лампы ДРЛ и ДНАТ.

3. Полная экологическая безопасность позволяет сохранять окружающую среду, не требуя специальных условия по утилизации светодиодных ламп (не содержит ртути, ее производных и других ядовитых, вредных или опасных составляющих материалов и веществ).
Отслужившую ртутную лампу необходимо отправить на утилизацию, что требует дополнительных денежных затрат. Утечка ртути или других газов из лампы при ее повреждении приведет к возникновению экологических проблем (негативное влияние на здоровье людей, загрязнение окружающей среды и т.п.). Так, любая ртутная лампа содержит до 100 мг сильнодействующего вещества — паров ртути. Предельно допустимая концентрация этих паров в населенном пункте равняется 0,0003 мг/м2. можно отметить, что эта опасная проблема остается, если возникает бой ламп при транспортировке и эксплуатации.
Напомним, ртуть это самый ядовитый тяжелый металл, она токсична в любой форме. При вдыхании ртутные пары адсорбируются в мозге и почках, а также вызывают разрушение легких и желудочно-кишечного тракта. Даже давние ртутные загрязнения опасны, поскольку ртуть может испаряться годами, нанося непоправимый вред здоровью человека.
Светодиодные светильники с led лампами являются экологически чистыми и не требуют специальных условий по обслуживанию и утилизации

4. Высокая надежность, механическая прочность, виброустойчивость светодиодных светильников. Это достигается тем, что конструкция светильника состоит из литого монолитного корпуса, выполненного из алюминиевого сплава позволяет добиться степени защиты IP67, отсутствие нити накаливания в светодиодной лампе дает высокую виброустойчивость. Поликарбонатное стекло выдерживает значительные ударные нагрузки и выстрелы пневматического оружия.

5. Отсутствие необходимости замены светодиодов и светодиодных ламп в светильнике в течение всего срока эксплуатации позволяет значительно экономить на обслуживающих мероприятиях и персонале.

6. В светодиодных светильниках достигается высокая контрастность, что обеспечивает лучшую четкость освещаемых объектов (зданий, строений, подъездов, дворов, рекламных щитов, складов, охраняемых территорий, парков) и цветопередачу (индекс цветопередачи 75-85).
Светодиодный светильник создает освещенность с более высокой контрастностью, что улучшает качество освещения объекта. Даже притом, что одна из основных характеристик света – индекс цветопередачи – несколько ниже, чем у некоторых газоразрядных источников:

  • естественный дневной свет имеет показатель цветопередачи — 100;
  • газоразрядные (металлогалогенные) лампы – 80-95;
  • светодиодные лампы (led лампы) – 75-85;
  • люминесцентные лампы полного спектра – 60-95;
  • стандартные лампы (накаливания) белого света – 68;
  • натриевые лампы – порядка 25.
Читайте также:  Люстры из хрусталя - особенности выбора и преимущества

Кроме того, что светильники на светодиодах обладают спектром излучения близким к солнечному, они могут иметь цветовую температуру от «холодного белого» до «тёплого белого» цвета.
Сегодня для освещения улиц и дорог наиболее широко используются лампы ДРЛ, ДНаТ, ДНаЗ. Лампы ДНаТ, ДНаЗ имеют узкий спектр излучения, который не обеспечивает приемлемой цветопередачи. Их свет в отличии от светодиодных ламп имеет характерную желтую окраску, что является существенным недостатком ламп этого класса.
Многие исследования показали, что белый свет имеет преимущества перед другим освещением:

  • белый свет улучшает ночное видение на 40-100% относительно освещения другого спектра;
  • белый свет улучшает цветовое восприятие (цветопередачу), что в свою очередь увеличивает контраст изображения и восприятия глубины пространства.

7. В светодиодных прожекторах и других изделиях показатель использования светового потока равен ста процентам (в отличии от устаревших стандартных уличных светильников, где такой коэффицент равен всего 60-75 процентам). Другим важным преимуществом использования светодиодной продукции высочайшего качества – это возможность направлять световой поток, за счет специальной оптики.

8. Полное отсутствие вредного эффекта низкочастотных пульсаций в светодиодных светотехнических изделиях (так называемого стробоскопического эффекта, которые можно заметить, если смотреть на люминесцентные и газоразрядные светильники). Это позволяет исключить усталость глаз при работе в освещении светодиодными лампами, что немаловажно для таких сфер как школьное и вузовское обучение, проектная и офисная деятельность.

9. Отсутствует опасность перегрузки городских и муниципальных электросетей в момент включения светодиодных светильников. (Это легко увидеть из технических характеристик светодиодных светильников, где потребляемый ток равен 0,35 А, в отличии от традиционных светильников с газоразрядной лампой, где потребляемый ток 2,2А, а пусковой ток 4,5А).

10. В ночное время, для дополнительной экономии электроэнергии, допускается снижение освещённости улиц на 30-50% (пункт 7.44 СНиП 23-05-95). Светодиодные светильники позволяют регулировать освещённость снижением питающего напряжения (традиционные светильники на газоразрядных лампах этого не допускают, при снижении напряжения они выключатся). Наличие переключателя потребляемой мощности на подстанции позволяет, без расширения номенклатуры светильников, получать различные нормы освещённости в соответствии со СНиП 23-05-95.

11. Мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения и стабильная работоспособность при любой температуре на всей территории Российской Федерации (в том числе в условиях крайнего Севера).
Экономически неэффективные и устарелые, но используемые в настоящее время светильники с лампами ДРЛ и ДНаТ для уличного освещения крайне неудовлетворительно запускаются при низких температурах от – 15 градусов, что является средней зимней температурой практически по всей стране. В отличие от них, светодиодные лампы прекрасно зажигаются и работают при минусовых температурах (-60).

12. На практике зафиксировано значительное снижение светового потока ламп ДНаТ, ДНаЗ в процессе их эксплуатации. Снижение светового потока достигает 40-60% от показателей новой лампы. Причем наибольшая скорость спада светового потока наблюдается в первые 100-200 часов эксплуатации лампы, т.е. в течение первого месяца работы. Основываясь на данной особенности работы ламп ДНаТ, ДНаЗ, в различной литературе рекомендуют производить их замену еще до выхода их из строя через 4-6 месяцев (по данным различных источников). Т.е. реальный срок жизни этих ламп определен 4-6 месяцами.
Одной из основных причин, влияющих на спад светового потока ламп ДНаТ, ДНаЗ и уменьшения их срока службы является момент включения или кратковременного обесточивания, потому, что при подаче напряжения возникает моментальный рост пускового тока, разрушающий элементы конструкции лампы. С каждым включением лампы наблюдается ее ускоренное старение, объясняемое усиленным распылением материала электродов большими пусковыми токами, возникающими при установлении дугового разряда, что связано с переходными процессами, происходящими в горелке лампы. В результате перечисленных факторов электрические параметры лампы выходят за пределы возможностей пускорегулирующей аппаратуры, и лампа перестает работать. Заметьте, что нагрузка на кабели при этом повышается более чем в два раза.

13. Кроме того, при оценке экономии электроэнергии необходимо учитывать потери на проводах линий питания светильников. Потребляемый лампами ДРЛ и ДНаТ ток составляет 2.1-2.2А, потребляемый ток светодиодного светильника составляет 0.35А в зависимости от режима работы.
Таким образом, достигается экономия на техническом обслуживании и при монтаже светодиодных уличных систем, где используется кабель меньшего сечения.

14. Также отсутствует опасность перегрузки городских и муниципальных электросетей в момент включения светодиодных светильников. (Это легко увидеть из технических характеристик светодиодных светильников, где потребляемый ток равен 0,35 А, в отличие от традиционных светильников с газоразрядной лампой, где потребляемый ток 2,2А, а пусковой ток 4,5А).

15. Мы используем лучшие светодиоды компании Seoul Semiconductor Inc. – одного из лидеров в производстве светодиодов: с высокой светоотдачей с одного Вата (110-120 Лм).

Все вышеизложенные преимущества светодиодных светильников и светодиодных ламп позволяют утверждать, что для муниципальных бюджетов эксплуатация светодиодных светильников и светодиодного уличного освещения поможет сэкономить финансовые средства в значительных размерах.

Уличный светодиодный светильник NLD street 96 (Ш) (96 диодов)

Типы светодиодных светильников

На основе светодиодов производятся эффективно работающие светильники любых типов — в области как бытового, так и технического освещения. Однако, LED светотехника имеет принципиальные отличия от аналогов, рассчитанных на применение ламп накаливания и газоразрядных ИС. Обзор посвящен типологии светодиодных светильников с акцентом на этих отличиях.

Элементная база

Светодиоды и аппаратная часть бытовых LED лампочек, трековых софитов и промышленных прожекторов значительно отличаются друг от друга. Поэтому перед изучением типов светильников важно разобраться с их элементной базой. Без этого сложно оценивать плюсы и минусы разных коммерческих предложений.

В схеме светотехнических устройств на основе LED выделяются следующие структурные уровни:

  1. Собственно светодиод (СД) — бескорпусный, систем RGB, SMD, PCB Star, COB, Filament.
  2. ИС на основе светодиода(ов) — лампа, LED лента, либо сам светодиод без дополнительных элементов.
  3. Светильник — состоит из ИС, драйвера, радиатора охлаждения, объединяющего корпуса, линз, рассеивателя, рефлектора (отражателя).

Каждый светодиод состоит из подложки, чипа (излучающего кристаллического диода) и оптической линзы или слоя люминофора. Белый свет в диапазоне цветовых температур от 2200 К (теплый) до 6500 К (холодный) генерируется при прохождении излучения от синего или фиолетового светодиода сквозь слой цветного люминофора (обычно желтого или оранжевого цвета). На этом принципе построены все СД кроме RGB.

Объединяет в одном корпусе красный, синий и зеленый диоды под общей линзой. Такие устройства используются в лампах с переключением или регулировкой цвета излучения. С их помощью получают и белый свет, но его спектр далек от приемлемого для длительного восприятия. Поэтому область применения ИС на основе RGB светодиодов — декоративное освещение.

Рис. 1. Лампа с регулировкой цвета излучения

SMD и PCB Star

Устройства, состоящие из одного или нескольких кристаллов в корпусе под линзой или люминофором. Потребляемая мощность SMD (от 1 до 9 чипов) не превышает 1 Вт, а вот PCB Star, хоть и содержат в схеме только 1 кристалл — гораздо более мощные СД (до 10 Вт). Оба этих вида СД отличаются узконаправленным потоком, самой высокой светоотдачей Лм/Вт и рекордным сроком службы.

Рис. 2. СД SMD

Матрицы из множества (кол-во может быть более 100) чипов на общей пластине, залитой люминофором. Диапазон мощностей СД COB составляет 3,0 – 150 Вт (!) У этих светодиодов чуть меньше светоотдача и срок службы, чем у SMD, зато самая лучшая цветопередача (CRI = 80 – 96 %). Еще одно их принципиальное отличие от SMD — более широкий угол рассеивания света. Матрицы COB могут быть гибкими и иметь любую форму — прямоугольную, круглую, линейную и т.д.

Рис. 3. СД COB

Filament

СД, внешний вид которых имитирует нити накала в традиционной лампочке Эдисона. На узкой стеклянной полоске зафиксировано несколько крохотных чипов, и вся полоска покрыта люминофором. Этот вид светодиодов обеспечивает самое равномерное рассеивание света. Недостаток — сравнительно небольшой срок службы.

Рис. 4. СД Filament

Бескорпусные СД

Чипы малого размера и мощности под люминофором, но без корпуса или металлической пластины. Множество таких чипов, смонтированных на пластине (или объемном элементе), находящейся внутри светорассеивающей колбы — самая типичная начинка LED лампочки.

Лампы, ленты и мощные светодиоды как самостоятельные ИС

LED лампы производятся с патронами и штырьевым контактами всех видов. Это позволяет использовать их в светильниках, рассчитанных на ИС других типов. Лампы с негерметичными полимерными колбами делают на базе бескорпусных СД и очень редко — на базе SMD. В лампах LED filament со светодиодными «нитями» используют герметичные стеклянные колбы, наполненные гелием для улучшения теплоотвода.

SMD находят применение в производстве светодиодных лент. СД этого типа используются также в точечных и линейных светильниках.

Рис. 5. СД SMD и светодиодные ленты на их основе

Мощные COB служат главными элементами светодиодных ламп без колб, а в прожекторах и других технических светильниках их монтируют непосредственно на радиаторы охлаждения.

Аппаратная и конструкционная начинка LED светильников

Светодиоды нагреваются меньше, чем лампы накаливания. Почему же тогда радиатор теплоотвода является обязательным элементом конструкции светодиодного светильника? Дело в том, что эффективность (светоотдача) и срок службы светодиода заметно падают, если превышается температурный порог 60 – 70 °C. Радиатор может входить в конструкцию лампы, помещаться в корпус светильника, либо заменять собой этот корпус.

СД работают от постоянного тока низкого напряжения. Поэтому в лампочку или светильник устанавливают драйвер — устройство, выполняющее функции выпрямителя и трансформатора. Драйвер также называют блоком питания.

В схему управления ламп с регулировкой цвета (цветовой температуры) входит контроллер, обеспечивающий избирательное включение отдельных чипов.

Рис. 6. Главные конструктивные элементы LED светильника

Читайте также:  Освещение беседки на даче летом - что важно знать, советы

В конструкцию некоторых светодиодные ИС включен диммер для изменения яркости свечения. Следует различать светильники/лампы с внутренним диммером и диммируемые светодиоды/лампы. Яркость вторых можно изменять внешними диммерами, например, встроенными в выключатели.

Диммеры в LED лампах иногда встраивают не для функционального затемнения, а с целью продления срока их службы. Термореле при повышении температуры выше установленного предела снижает напряжение, подаваемое на светодиоды. Можно рассматривать такой механизм как сомнительную альтернативу эффективным радиаторам охлаждения.

Важную роль в распределении светового потока от СД играют рефлекторы, линзы и рассеиватели. Наряду с аппаратной частью эти элементы определяют эффективность и внешний вид LED светильников.

Функциональные типы LED светильников

Рассмотрим основные группы LED светотехники, уделяя внимание конструкции, элементной базе, функциональным возможностям и сфере применения.

Точечные и узконаправленные софиты

3 основных приема для получения поток света с минимальным углом рассеивания — это применение:

  • ИС на базе SMD.
  • Узкоугольных рефлекторов.
  • Фокусирующих линз.

Такие светильники позволяют подсвечивать с необходимой яркостью отдельные зоны и объекты. Находят применение в декоративной и рекламной подсветке, освещении рабочих мест в помещениях с высокими потолками, а также в музеях, галереях и на выставочных экспозициях.

Рис. 7. Софит с рефлектором, обеспечивающим малый угол рассеивания

В экспозиционных софитах системы линз необходимы, так как расстановка экспонатов, их размер и расположение периодически меняются.

Софиты с переменным углом светового потока

Альтернативой дорогим системам оптической фокусировки с помощью линз выступают LED светильники с наборами сменных рефлекторов. Они обычно конструируются по схеме, включающей:

  • Один мощный СД типа COB круглой формы, закрепленный на радиатор.
  • Набор рефлекторов, фиксирующихся на радиатор или корпус.
  • Внешний драйвер.

Схема успешно работает в трековых и карданных светильниках. Область применения — коммерческие зоны, офисы, жилой интерьер.

Рис. 8. Софиты типа «комбо» на базе СД COB с набором рефлекторов 15°; 25°; 38°; 60°

Прожекторы и мощные светильники заливающего света

Формально прожектор — это уже рассмотренный узконаправленный софит. Разница заключается в масштабах явления. Прожекторы нужны для освещения зон и объектов большой площади, зачастую — расположенных на значительном удалении. Светильник заливающего света отличается от прожектора более широким углом светового потока. Но внешне устройства этих двух видов могут выглядеть почти одинаково.

Одним светодиодом SMD в мощном прожекторе уже не обойдешься. Востребованы конструкции, основанные на:

  1. Матрице из нескольких SMD с общим рефлектором.
  2. Матрице из нескольких SMD с индивидуальными линзами
  3. Одном мощном СOB с рефлектором.
  4. Матрице из нескольких COB с общим рефлектором.

Рис. 9. Типы прожекторов

Типичный пример светильника заливающего света — плоская панель с радиатором и матрицей с SMD или COB без рефлектора.

Прожекторы нужны для освещения территорий, зданий, площадок хранения техники и других м/c. Востребованы они и в системах внутреннего света — в гаражных боксах, театрах, спортивных и актовых залах.

Светильники верхнего заливающего света часто применяют в офисах, торговых и промышленных зонах с высокими потолками, а также в теплицах и оранжереях большой площади.

Светильники Omni и широкоугольного рассеивания

Термином «Omni» в световом проектировании называют условно-точечные ИС, распространяющие поток света равномерно во всех направления, т.е., сферически. Пример светодиодного источника света, близкого к omni — лампа LED filament с колбой грушевидной формы или типа «свеча» без внутреннего рефлектора. Похожее распределение света дает светодиодная лампа с распределением чипов типа «кукуруза» и матированной колбой.

В жилом, общественном и офисном интерьере источники omni применяются в светильниках традиционного дизайна. Примеры: рожковые люстры классического типа, люстры, бра и торшеры с абажурами, а также светильники с рассеивающими плафонами.

Достаточно поместить ИС omni под конический, полусферический или параболический рефлектор — и мы получим самый распространенный тип технического светильника с широкоугольным световым потоком. Но наибольший экономический эффект дает схема с мощными COB сборками под такими рефлекторами. Широкоугольными LED светильниками на подвесах часто оборудуют склады, промышленные цеха, общественные пространства большой площади. Кроме открытых СД COB в них применяют и LED лампы с люминофором, нанесенным на колбу.

Рис. 10. Широкоугольные параболические подвесные светильники для складских, коммерческих и промышленных помещений

Линейные

Светодиодные светильники данного типа — одно из самых эффективных средств устройства эргономичного и энергосберегающего освещения. Сложно представить что-то более универсальное по своим функциональным возможностям. С помощью линейных LED светильников можно:

  • Обеспечивать как общее, так и местное освещение.
  • Оборудовать помещения с любой высотой потолков (регулировка за счет длины подвесов).
  • Освещать рабочие места в офисах и на производстве.
  • Равномерно освещать большие площади в коммерческих и общественных пространствах.
  • Использовать в жилых интерьерах в стилистиках хай-тек и минимализм.

Эффективный линейный светодиодный светильник имеет корпус с охлаждающим оребрением, смонтированную на нем прямоугольную или линейную плату со светодиодами и линейный рассеиватель в виде трубки с овальным или прямоугольным сечением.

Следует отличать современные линейные LED светильники от трубчатых светодиодных ламп, предназначенных для замены люминесцентных трубок в линейных светильниках старого типа. Первые на 20 % – 30 % эффективнее по светоотдаче и эксплуатируются в 3 – 5 раз дольше из-за лучших условий охлаждения.

Рис. 11. Линейные светодиодные светильники. Сверху — на базе SMD, снизу — на базе линейного COB

Линейные промышленные LED светильники отличаются от офисных и коммерческих более сложной конструкцией корпуса, удовлетворяющей специальным условиям эксплуатации.

Встраиваемые панели

Плоские светодиодные потолочные панели обеспечивают равномерный заливающий свет. В них могут использоваться как SMD, так и COB матрицы. Определяющую роль играет качество светорассеивающего экрана. Светильники этого типа создаются для монтажа на подвесных потолках, так как отдача тепла от радиаторов охлаждения возможна только в подпотолочное пространство.

Большинство серийных моделей LED панелей рассчитана на крепление в секциях подвесных потолков типа «Армстронг» (600 х 600 мм).

Рис. 12. Типы рассеивания света поликарбонатными экранами встраиваемых LED панелей

Требования к условиям эксплуатации

В плане соответствия условиям эксплуатации LED светильники независимо от своего функционального типа нормируются так же, как и любая другая светотехника. То есть, всем изделиям присваивается определенная категория по:

  • Типу монтажа — потолочный, подвесной, консольный, напольный и т.д.
  • Классу энергопотребления — существует 7 классов от А до G, но светодиодная техника соответствует двум верхним классам (А и B).
  • Классу электробезопасности — от 0 до 3.
  • Степени пылезащищенности (от 2 до 6) и влагозащищенности (от 0 до 8) — маркируется двузначным индексом IP, например, IP20 (достаточно для чистых, сухих помещений) или IP67 (для уличного размещения и промышленных помещений с тяжелыми условиями эксплуатации).

Светодиодные светильники: преимущества и недостатки

Светодиодные лампы и светильники все больше входят в повседневную жизнь для окончательного решения по использованию LЕD-технологий необходимо знать их достоинства и недостатки.

Всего несколько лет назад светодиодные источники света использовались в основном для декоративного освещения и подсветки. Развитие и совершенствование технологий производства кристаллических полупроводниковых материалов привело к появлению ряда ценных преимуществ у светодиодных светильников, расширению области их применения и увеличению доли на рынке.

Современные светодиодные светильники: анализ основных преимуществ и недостатков

К достоинствам LED-приборов относятся:

  1. Низкое энергопотребление.
    Энергосберегающие светодиодные лампы потребляют в 2-8 раз меньше электрической энергии, чем другие искусственные источники света.
  2. Большой срок службы.
    Современные светодиодные системы способны функционировать до 50000-100000 часов (10-25 лет работы) без изменения первоначальных параметров качества освещения. Это примерно в 100 раз превышает показатель срока эксплуатации у ламп накаливания и в 12 раз у люминесцентных светильников.
  3. Возможность управления уровнем освещенности и качеством излучения.
    Светодиодные комплексы, дополненные регуляторами, датчиками и камерами преобразуются в интеллектуальную систему освещения, позволяющую регулировать параметры яркости светового потока, изменять его направление и управлять массивами светодиодов.
  4. Безопасность.
    В конструкции светодиодного светильника отсутствуют вредные и опасные компоненты (ртуть, аргон, неон, криптон), что обеспечивает экологическую и противопожарную безопасность его эксплуатации и не требует специальных условий для утилизации.
  5. Качество освещения.
    Свет, излучаемый полупроводниковыми материалами, максимально приближен к естественному дневному излучению, характеризуется высоким уровнем цветопередачи и чистотой, отсутствием пульсации светового потока, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Комбинации различных светодиодов дают возможность создавать любые цветовые оттенки.
  6. Стойкость к негативным факторам воздействия.
    Твердотельные источники света устойчивы к вибрации, перепадам напряжения и механическим повреждениям, способны работать в любых климатических условиях.
  7. Экономия на эксплуатационных расходах.
    Светодиодные лампы не требуют установки специальной пускорегулирующей аппаратуры и регулярного технического обслуживания.
  8. Миниатюрность
    Небольшие размеры LED источников света являются еще одним преимуществом светодиодных светильников. Однако в некоторых случаях, например, для создания мощного светового потока более 1000 лм эта особенность становится недостатком, поскольку требует использования большого массива светодиодов.

Недостатки светодиодных приборов освещения:

  • Низкая яркость светового потока по сравнению с традиционными источниками света.
    Проблему удается устранить путем использования нескольких полупроводников в одном приборе и объединения их в группы светодиодных модулей.
  • Срок службы светодиодных светильников определяется не только рабочим потенциалом светодиодов, но и зависит от параметров других составляющих системы освещения (размер и эффективность теплоотвода, гарантированный срок эксплуатации драйвера). По этой причине некоторые светодиодные установки могут работать меньше рекламируемого производителем срока.
  • Высокая стоимость LED-приборов по сравнению с другими искусственными источниками света, хотя общие затраты на освещение с учетом значительного срока службы светильников будут в несколько раз ниже.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Светодиодные светильники: все о возможностях LED-приборов и вариантах их исполнения

LED-светильники используются в самых разных помещениях: жилых, производственных, офисных, торговых, учебных. Они отличаются длительным сроком службы, компактностью и строгим дизайном, что позволяет удачно вписывать их практически в любые интерьеры. Для российского потребителя это относительно новый тип осветительных приборов.

Высокая стоимость LED-светильников и противоречивые данные об их качественных характеристиках заставляют покупателей внимательнее относиться к выбору изделий. Давайте вместе разберемся в вопросах безопасности и экономической целесообразности использования светодиодных осветительных приборов.

Читайте также:  Какие виды светодиодных ламп пригодятся на свежем воздухе?

Технические и функциональные характеристики LED-светильников

Впервые светодиоды появились на рынке около полувека назад, и за это время их конструкция претерпела целый ряд качественных изменений. В настоящее время светодиоды считаются самым перспективным источником освещения, их характеристики говорят сами за себя.

  • Ресурс работы . 50 000–100 000 часов.
  • Мощность . Чтобы правильно подобрать светодиодный светильник по мощности, необходимо разделить мощность заменяемой лампы накаливания примерно на 8.
  • Цветовая температура . Распространены светильники с показателем от 3000 К до 5000 К.
  • Световой поток . Для офиса должен составлять 3200 лм от одного светильника, для улицы — от 6000 лм.
  • Класс защиты (IP) от внешних воздействий и условий работы. Для офиса достаточно IP40, для пыльного помещения — IP50, для улицы — IP65.
  • Напряжение и частота питания — 220 В, 50 Гц.
  • Эффективность . В настоящее время эффективность качественных светодиодов составляет 90–120 лм/вт.

Для квартиры наиболее комфортной будет температура света до 3200 К. Для офисных, торговых и производственных помещений выбирают более холодную часть спектра.

Перспективность применения LED подтверждается ежегодно возрастающим спросом на них. Так, согласно прогнозу компании Strategies Unlimited, мировой объем продаж светодиодов и светодиодных светильников к 2018 году достигнет 25,9 млрд долларов.

Достоинства и недостатки LED-приборов

К настоящему моменту светодиодные светильники приобрели широкую популярность за счет следующих преимуществ:

  • Длительный срок службы — примерно 25 лет эксплуатации при работе 10 часов в день. Это в 6–15 раз больше, чем могут прослужить обычные лампы накаливания. Световой поток и сила света в течение всего срока службы практически не ослабевают.
  • Все элементы светодиодных светильников долговечны, не требуют обслуживания и замены.
  • LED-приборы являются энергосберегающими источниками света.
  • Являются экологически чистыми, не требуют специальной утилизации.
  • Прочные, надежные, виброустойчивые.
  • Обеспечивают четкое освещение объектов, индекс цветопередачи 75–85 Ra, что сопоставимо с естественным дневным светом.
  • Высокий КПД, близкий к 100%, в то время как у обычных светильников 65–70%.
  • Отсутствие пульсаций низкой частоты, вызывающих напряжение глаз.
  • Низкие потребляемые токи.
  • Широкий диапазон рабочих температур: от -50° до + 60°С.
  • Несложный монтаж.

Однако есть у этого осветительного оборудования и недостатки. Прежде всего оно дорогое. Так, светодиодные светильники мощностью от 4 до 9 Вт для бытового применения стоят от 300 до 2000 рублей. В офисах используются светильники стоимостью от 5500 рублей. При этом спектр свечения многим кажется неприятным — «холодным». Это может быть связано как с низким качеством светодиодов, так и с неправильным подбором осветительного прибора. Направленный свет, который создают светодиоды, может потребовать приобретения большого количества светильников для получения привычной освещенности. Подобные проблемы приходится решать в отношении любых новых осветительных приборов, выходящих на рынок, и через несколько лет они будут полностью сняты. Но даже сейчас у потребителя есть все возможности подобрать подходящий по соотношению цены и качества светильник.

Варианты исполнения и виды светодиодных светильников

Вид светильника во многом определяет варианты его использования. LED-приборы можно классифицировать следующим образом.

По типу монтажа:

  • Встраиваемые LED-светильники . Применяются в конструкциях из гипсокартона или пластика, в натяжных и подвесных конструкциях, позволяют установить минимальный зазор между базовым и натяжным потолком.
  • Накладные. Подходят для установки на стены, потолки или в универсальных вариантах.

По месту монтажа:

  • Потолочные LED-светильники. Предельно просты в установке, потребуются только шуруповерт, отвертка, нож, индикатор. Накладные светильники идеально подойдут для помещений с относительно низкими потолками. Большинство потолочных светильников характеризуется большой мощностью, а также высоким уровнем рассеивания света.
  • Настенные. Имеют небольшие габариты, удобны при необходимости в точечном или дополнительном освещении. Дизайн настенных светильников обычно более броский, чем потолочных.
  • Напольные. Использование светодиодов позволяет создавать торшеры с очень тонкими и изящными деталями. Часто напольные и настольные LED-светильники имеют подвижные элементы, это дает возможность менять направление светового потока.

По типу корпуса:

  • Точечные LED-светильники . Обычно используются в домашних и офисных интерьерах. Визуально делают потолок выше, увеличивают объем комнаты.
  • Прожекторы применяются в подсветке небольших рекламных конструкций, фасадов, витрин, вывесок.
  • Ленты . Светодиодная лента — это гибкая печатная плата с равноудаленно расположенными светодиодами. Ширина ленты составляет 8–10 мм, толщина — 2–3 мм. Используются для подсветки интерьеров, а также в рекламных конструкциях и мебельном освещении.
  • Каскадные . Предназначаются для помещений с высокими потолками, эффектно смотрятся, разделяя помещение на зоны.
  • LED-панели и «кирпичи» . Крупные осветительные средства для освещения кабинетов, офисов, развлекательных центров и спортивных сооружений, производственных, складских помещений и даже улиц.

По назначению:

  • Промышленные LED-светильники . Используются для построения энергосберегающих осветительных систем.
  • Офисные . Яркие светильники всех видов c холодным светом.
  • Для помещений общего пользования (подъезды, общественные туалеты, кабины лифтов). Недорогие светильники с антивандальной защитой.
  • Ландшафтные и экстерьерные . Крупные яркие панели и прожекторы.
  • LED-светильники для дома. Аналогичны офисным, но с более высокой температурой света.

Определив назначение и предполагаемое расположение осветительных элементов, пора переходить к вопросам бюджета. Не забывайте, что светодиодные светильники рассчитаны на десятки лет работы. Их стоимость с учетом этого факта может уже не показаться слишком высокой.

Стоимость светодиодных светильников

Встраиваемые светильники LED стоят в среднем 350–1600 рублей, потолочные встраиваемые ультратонкие — 150–1000 рублей, накладные — 500–1100 рублей, точечные — 300–500 рублей, светодиодные ленты — 70–450 рублей за 10 м.

Разнообразие осветительных светодиодных приборов и достаточно широкий ценовой диапазон изделий позволяют подобрать LED-светильник для любых целей: будь то украшение приусадебного участка, световое оформление дома или офиса. Такие приборы будут радовать вас долгие годы, не требуя замены и экономно расходуя электроэнергию.

Классификация и характеристика светодиодных светильников для дома

Лед-элементами оснащают светильники бытового, общественного и промышленного назначения. Главные их преимущества в сравнении с другими приборами освещения – экономичность, долговечность и высокие светотехнические показатели. Рассмотрим, какие виды современных светодиодных ламп существуют, какие их модификации наиболее распространены, какими основными параметрами они характеризуются и по каким критериям различаются.

Распространенные разновидности изделий

В отличие от других видов ламп при изготовлении светодиодных моделей нет строгих ограничений по форме и размеру колбы. Поэтому и существует такое огромное разнообразие их типов по этим параметрам, среди которых наиболее популярными все же выделяются следующие три:

  1. Груша. Большинство led-лампочек изготавливается именно в такой модификации, так как напоминают по внешнему виду всем привычную и еще не вышедшую из обихода стандартную лампу накала. Угол распространения светового потока варьируется от 180 до 360 градусов. Это позволяет применять их в любых люстрах, плафонах, фонарях и прочих светильниках для дома или офиса с возможностью вкручивания цоколем вперед.
  2. Свеча. Благодаря компактности и рассеиванию излучения светоисточники подобного вида устанавливаются в небольшие светильники, ночники, торшеры, настольные лампы. Небольшие размеры не позволяют оснащать их мощными лед-элементами, и потому их светимость, как правило, не превышает 500-600 лм.
  3. Кукуруза. Цилиндрическая колба с равномерно распределенными лэд-кристаллами по ее внутренней поверхности, позволяющая создавать широкое светорассеивание излучения до 300 , – главная особенность строения этого вида светодиодных ламп. Используется преимущественно в горизонтальных и точечных светильниках с затеняющими плафонами.

Кроме того, по назначению светодиодные лампы чаще всего распространены в трех основных видах:

  1. Общего использования. Характеризуются широким диапазоном угла рассеивания – от 20 до360 градусов, применяются в жилых и общественных помещениях.
  2. Узконаправленного светового потока. Блок светильника включает от одного до нескольких диодов. Применяется в приборах освещения для специализированной интерьерной или внешней подсветки – для выделения конкретной области.
  3. Линейные светоисточники. Светодиодные элементы помещены в лампу-трубку. Среди их главных характеристик – экономичность, возможность работать от сети с низким напряжением, пожаробезопасность, герметичность и влагозащищенность. Характеризуются широкой сферой применения.

Важно! Для установки на улице, в душе, на кухне или другом влажном месте нужно выбирать только те виды светодиодных ламп, которые имеют специальную защиту и способны работать при повышенном содержании влаги и пыли в атмосфере, а также при непосредственном контакте с водой.

Параметры для классификации

На сегодняшний день пока еще не существует общепринятой единой системы классификации всех видов светодиодных ламп по строго заданным параметрам. Однако по общим характерным признакам можно выделить их разновидности по следующим направлениям:

  1. Области использования.
  2. Конструкционным особенностям и свойствам светового потока.
  3. Модификации установленных лед-элементов.
  4. Модели цоколя.
  5. Цветовой температуре.
  6. Материалу радиатора.
  7. Мощности.

Рассмотрим эти характеристики в более подробном ключе.

По сфере применения

Производитель, как правило, указывает, в каких условиях и для каких конкретных целей предназначено его устройство. Для светодиодных ламп это следующие области:

  1. Наружные. Устанавливаются под открытое небо, поэтому характеризуются высоким значением IP-индекса – степенью защиты от воды, влажности и мелких пылевых частиц. Это всевозможная подсветка зданий, парков, пешеходных переходов, стоянок, парковок, тротуаров. Кроме того, светильники такого типа оснащаются ударопрочными корпусом и рассеивателем.
  2. Для жилых и общественных помещений. Лампы этого типа по внешнему исполнению и светотехническим показателям похожи с аналогами – особенно люминесцентными и галогеновыми. Однако в отличие от последних более безопасны и долговечны.
  3. Лед-прожекторы. Это отдельный класс приборов освещения, комплектуемый только особого вида светодиодными лампами. Главное их преимущество – высокой светосилы направленный поток и долговечность. Ранее чтобы изготовить подобный светильник требовалось привлечение больших средств.
  4. Автолампы. Еще отдельный подтип лэд-источников, применяемый исключительно для оснащения оптических системы транспортных средств – от главных фар до подсветки салона, поворотных и сигнальных фонарей и тюнинга.
  5. Grow light, или «свет для растений». Отличие этого вида ламп в том, что они излучают не только в видимом диапазоне, но и в значительной степени в ультрафиолетовой области. Это дает большое преимущество для роста различных сельскохозяйственных и декоративных культур. Устройства могут идти в комплекте для изменения параметров светимости программным способом с диммерами и контроллерами.
  6. Промышленные лампы. Обладают большой светосилой, мощностью и степенью защиты от внешних факторов. Устанавливаются для освещения цехов, складов и прочих просторных заводских помещений.

Ссылка на основную публикацию