Мощность светодиодной лампы
Мощность светодиодных ламп, как и любых других, измеряется в ваттах (Вт). Промышленность производит LED лампы:
- общего назначения – 3-15 Вт;
- промышленного назначения – до 100 Вт.
Вся прелесть светодиодных ламп заключается в низком потреблении электроэнергии по сравнению с другими – накаливания, например.
При этом они способны обеспечивать световой поток высокой интенсивности. Даже небольшая светодиодная лампочка в состоянии осветить с достаточной эффективностью небольшую комнату или лестничную площадку.
Ее более мощные «сестры» предназначенные для освещения промышленных объектов или улиц, потребляют 120-160 Вт, а по интенсивности светового потока могут конкурировать с ртутными лампами мощностью 400 Вт.
Срок – служба – люминесцентная лампа
| Стартерная компенсированная схема включения люминесцентной лампы. Д – симметрированный дроссель. Л – лампа. С – стартер для кратковременного замыкания цепи электродов при пуске в целях их первоначального нагрева. / С / – конденсатор для подавления радиопомех. К2 – конденсатор для повышения коэффициента мощности. R – шунтирующее сопротивление. |
Срок службы люминесцентных ламп составляет 10 000 ч, однако к концу срока службы световой поток лампы снижается до 60 % первоначального.
Срок службы люминесцентных ламп при надлежащем качестве их изготовления в несколько раз превосходит срок службы ламп накаливания. Таким образом, применение в установках уличного освещения люминесцентных ламп имеет все предпосылки для самого широкого развития.
| Светильник местного освещения. |
Срок службы люминесцентных ламп больше, чем ламп накаливания; он достигает 2000 – 3000 час.
| Схема включения люминесцентной лампы. |
Срок службы люминесцентных ламп составляет 5000 ч, после чего их световой поток уменьшается до 60 % его начального значения.
Срок службы люминесцентных ламп сокращается при этом на 20 – 30 %, а ламп накаливания и ДКсТ – в 2 раза. Это обусловливает необходимость жесткой стабилизации напряжения на зажимах источников света. Стабилизация напряжения позволяет резко повысить экономичность использования осветительных установок промышленных предприятий.
Установленные стандартами сроки службы люминесцентных ламп в 5 раз, а ртутных в 3 раза превышают срок службы ламп накаливания. Следовательно, газоразрядные лампы эффективны и экономичны для освещения подавляющего большинства производственных помещений предприятий железнодорожного транспорта.
| Одноламповая схема стартерного зажигания. |
Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания обладают следующими преимуществами: а) они значительно экономичнее: при одинаковой мощности световой поток люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у лампы накаливания; б) люминесцентные лампы дают свет, близкий по спектру к дневному, что является в ряде случаев крайне необходимым ( например в полиграфической, текстильной промышленности, в помещениях без естественного света и др.); в) температура колбы не превышает – f – 50 C, это делает лампу относительно пожаробезопасной; г) срок службы люминесцентной лампы в 2 – 2 5 раза больше, чем лампы накаливания.
Ниже описаны основные способы освещения помещения ЩУ люминесцентными лампами, так как при их использовании удается резко повысить уровень освещенности благодаря высокой световой отдаче. Кроме того, срок службы люминесцентных ламп во много раз превосходит срок службы ламп накаливания.
| Распределение энергии в спектре люминесцентных ламп. |
Экономичность люминесцентных ламп без учета потерь в балластном дросселе колеблется в пределах 30 – 50 лм / вт, а их световой кпд в 2 5 раза выше, чем у ламп накаливания. Дроссель необходим, во-первых, для стабилизации разряда и, во-вторых, потому, что напряжение горения ламп значительно ниже напряжения сети. Срок службы люминесцентных ламп равен 2500 – 3000 часов против примерно 1000 часов для ламп накаливания. Причиной порчи люминесцентной лампы обычно бывает распыление катода.
К недостаткам регулирования освещенности отключением отдельных групп источников света относится усложнение сетей ( необходимость прокладки дополнительных осветительных линий), применение программных управляющих устройств с выделением очередности отключения и включения отдельных групп источников света отрицательно влияет на срок их службы. От многократного включения источников света ( при трехсменной работе отключение части источников света производится в периоды между сменами 3 раза в сутки или около 1000 раз в год) наступает так называемый износ включением, значительно сокращающий срок службы ламп некоторых типов. Срок службы ламп накаливания при числе включений около 2500 практически не снижается. Сокращение срока службы люминесцентных ламп на каждое включение составляет примерно 2 ч; при трехсменной работе за год срок службы уменьшается на 2000 ч, что составит 17 % номинального срока службы.
Краткие сведения об устройстве этих источников света
Называют такие лампы светодиодными потому, что в их основе лежит полупроводник, преобразовывающий электрический ток в световое излучение. Сокращенно светодиод переводится с английского как LED. Отсюда следует альтернативное название ламп со светодиодами – LED-лампы. Каждая из них состоит из таких частей:
- Колба с рассеивателем. Бывают матовыми либо прозрачными, стеклянными либо пластиковыми. Колбы с матовым пластиковым рассеивателем употребляются везде, а со стеклянным прозрачным – только в декоративном (например, ландшафтном, архитектурном) освещении.
- Плата со светодиодами. Обычно имеет алюминиевую подложку, на которую наносятся светодиоды (как правило, 5 штук). Они могут быть с низкой (серия ДИП) или высокой (СНД) светоотдачей. Вторая более распространена.
- Драйвер (источник питания светодиодной платы). Является своеобразным сердцем устройства, преобразуя переменное напряжение в источник постоянного тока. Сам же, в свою очередь, состоит из платы с размещенными на ней трансформатором и конденсатором.
- Корпус основания с цоколем. Корпус внутри делают обычно из алюминия, который сверху покрыт теплорассеивающим пластиком. Может иметь вентиляционные отверстия для пущего охлаждения. Цоколь/патрон выполняет роль проводника электроэнергии от сети.
Как видите, у светодиодных устройств ярко выражена одна отличительная особенность – они имеют уже электронные составляющие, диодные выпрямители, конденсаторы, импульсные стабилизаторы. Некоторые модели снабжены встроенным датчиком движения, регулятором силы света диммером, могут управляться с пульта ДУ. То есть они уже перестали быть просто лампой, а превратились практически в полноценные осветительные приборы, которые даже можно ремонтировать.
Тип цоколя
Самый распространённый тип цоколя E27. В сети большинство технических характеристик именно под эти светодиодные лампы. Это классический размер цоколя под обыкновенные лампочки накаливания.
| Схема | Обозначение | Назначение |
| E14 Миньон | Традиционные цоколи, наиболее популярные в быту | |
| E27 Стандарт | ||
| E40 | Предназначается для мощных лампочек. Освещение больших помещений или улиц | |
| G4 | Данные цоколи используются для полноценной замены галогенок светодиодами | |
| GU5.3 | ||
| GU10 | ||
| GX53 | Используются в светильниках (встраиваемых или накладных) в мебели или потолках | |
| G13 | Трубчатый поворотный цоколь используется в лампах Т8 |
Что лучше — светодиодные лампы, энергосберегающие или накаливания
Простое механическое сравнение характеристик показывает, что современные светодиоды и люминесцентные источники света выигрывают у лампочек с раскаленной нитью как минимум по трем пунктам:
- Светодиодные и люминесцентные модели обладают большим световым потоком, при меньшей потребляемой электрической мощности. Получается, что соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных отличается в десятки раз.
- Ресурс лампы накаливания чуть меньше, чем у экономки, и на порядок уступает светодиодам при равной нагрузке по потребляемой мощности.
Эффективность преобразования электрической энергии мощности в излучение у современных ламп намного выше. Мало того, плотность светового потока, например, у светодиода намного больше, чем у нити из раскаленного вольфрама.
Сравнивать приходится не только по светоотдаче
Важно! Если в обычных условиях человек может без особого дискомфорта смотреть на раскаленную нить обычной лампы в 100 Вт, то на яркую, как солнце, точку светодиода смотреть непросто. Даже если излучение от прибора в десять раз меньше
На что обращаем внимание
Причина подобного явления заключается в том, что у светодиодного прибора температура или жесткость излучения в 1,7 выше, чем у нити накаливания. Мало того, спектр излучения достаточно узкий, вся выделяемая энергия сконцентрирована в небольшом диапазоне голубого или желтого цвета. В лампе накаливания, помимо более мягкого излучения, спектр достаточно широкий, от инфракрасного до бело-голубого.
Человеческий глаз адаптирован к дневному свету с очень широким спектром. Поэтому при использовании приборов с раскаленной нитью зрение, как ни странно, устает меньше, и видит человек в условиях освещения классической лампочкой более четко. При использовании светодиодной подсветки, даже если интенсивность света выше в несколько раз, чем у прибора с вольфрамовой нитью, подавляющее большинство людей видит хуже, и, кроме того, свет кажется недостаточно ярким.
Экономка занимает как бы промежуточное значение — и спектр у нее достаточно широкий, и потребляемая энергия ниже, чем у лампочек накаливания. Но люминесцентные лампочки из-за содержимого газоразрядной колбы считаются экологически неблагополучными. Кроме того, обладают высокой чувствительностью к скачкам напряжения и качеству патрона.
К сведению! Стоит недовернуть экономку при установке в светильник, как контакт начинает разогреваться, и стартовый узел быстро перегорает.
Это наиболее распространенная причина мигания, потерь мощности и перегорания люминесцентных источников света.
Какой свет лучше: теплый или холодный
Лампы холодного и теплого света
Свет принято разделять на теплый и холодный. Теплый лучше всего подходит для вечера, в дневное же время наиболее естественен холодный свет. Играя важную роль в формировании циркадных ритмов человека, теплый свет помогает нам расслабиться, забыть о дневных заботах и подготовиться ко сну.
Холодный же, наоборот, держит нас в тонусе, заставляет быть бодрее и энергичнее. Но и холодный, и теплый свет могут нарушить работу наших внутренних часов, застав нас в неподходящее время.
Цвет света выражается в цветовой температуре (измеряемой в кельвинах), равной температуре абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение такого же цвета. Вас может смутить, что теплому свету соответствует низкая температура, а холодному – более высокая, но, к сожалению, это именно так.
Так, свет с цветовой температурой 2700-3000 K называется теплым, имеет желтоватый оттенок и является типичным для ламп накаливания. Как видно из их названия, светятся они за счет раскаленной вольфрамовой спирали, фактическая температура которой напрямую связана с температурой цвета.
Люминесцентные лампы бывают как мягкого белого света с температурой 3000 K, так и с холодным светом – от 4000 до 6500 К.
Во время восхода и заката солнечный свет чуть теплее, чем свет лампы накаливания – около 1800 К, в полдень в ясную погоду – 6500 К. Именно поэтому теплый свет от искусственных источников ассоциируются у нас с вечером, а холодный – с ярким солнечным днем.
Стоит заметить, в пасмурный день рассеянный солнечный свет может достигать температуры 10000 К, что наряду с отсутствием видимых теней действует на человека угнетающе. К счастью, лампы с такими характеристиками практически не встречаются (разве что у фотографов).
От Луны по ночам исходит голубоватый холодный свет с температурой 4100 K. Свет пламени спички или свечи обычно имеет температуру в диапазоне 1700-1900 K.
При теплом освещении мы воспринимаем цвета предметов, как правило, немного не так, как при обычном дневном. Лампа накаливания, например, усиливает теплые тона, и приглушает холодные.
На это стоит обратить внимание при покупке мебели и деталей интерьера. Во избежание неприятных сюрпризов их следует выбирать при освещении, максимально приближенном к имеющемуся у вас в квартире
Также помните, что на цвет могут влиять не только характеристики самой лампы, но и абажуры, плафоны и прочие рассеиватели.
С возрастом хрусталики в наших глазах могут немного желтеть, поэтому мы начинаем видеть все в более теплых тонах. Добавление холодного света в освещение может помочь в такой ситуации.
Теплый или мягкий белый свет отлично подходит для создания ощущения уюта в жилых пространствах, где мы хотим чувствовать себя расслабленно и комфортно. Избыток теплого света на рабочем месте может влиять на вас усыпляюще и мешать сосредотачиваться на нужных задачах. Именно поэтому в офисных помещениях обычно преобладают светильники с холодным светом.
Тёплый свет в Кельвинах
Теплый свет расслабляет и создает атмосферу уюта. Теплый белый: цветовая температура ниже 3500 K. Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, так как у разных производителей понятия «теплый» могут различаться.
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 — маркируется двузначным индексом IP, например, IP20 (достаточно для чистых, сухих помещений) или IP67 (для уличного размещения и промышленных помещений с тяжелыми условиями эксплуатации).
Какие лампы подходят для дома
В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.
Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.
Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.
Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.
Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.
Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:
Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.
При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.
Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.
Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.
Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека. Теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют активность.
Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света) человек лучше чувствует себя при «теплом свете» (Тцв=3000 К), а если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).
Что такое световой поток
В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.
Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.
Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.
Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:
от мощности источника
Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников:
А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:
Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.
Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.
Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.
На коробочке красиво напишут:
мощность 9Вт
светопоток 1000Лм
аналог лампы накаливания 100Вт
Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.
от эффективности
То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт.
Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!
Измеряется световой поток в Люменах – Лм.
Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.
Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.
Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.
Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.
Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.
Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.
В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.
Это напрямую влияет на зрение человека.
Классификация LED ламп
Светодиодные лампы классифицируются по нескольким признакам, указывающим на их технические характеристики. В частности – это ее назначение, конструкция и тип цоколя. Чтобы иметь лучшее представление о разновидностях, давайте рассмотрим каждый признак отдельно.
Назначение
По назначению светодиодные лампы можно разделить на следующие виды:
- для освещения жилой постройки. Часто дома используется с цоколем E27, E14;
- модели, используемые в дизайнерской подсветке;
- для обустройства наружной освещенности. Это может быть подсветка архитектурных строений или элементов ландшафтного дизайна;
- для освещенности участка во взрывоопасной среде;
- модели уличного освещения;
- много светодиодных ламп используется в прожекторах. Они применяются для освещенности промышленных территорий и зданий.
Конструкция
По типу конструкции светодиодные лампы разделяют на следующие виды:
- модели общего назначения используются для освещенности офисных и жилых помещений;
- светодиодная лампа с направленным потоком света устанавливается в прожекторах. Их используют для подсветки элементов архитектурных строений и освещения ландшафта;
- заменить люминесцентные источники света призваны линейные модели. Эти светодиодные лампы изготовлены в форме трубки и подходят по типу цоколя, что дает возможность быстро заменить один источник света на другой.
Цоколь
У светодиодных ламп, в зависимости от их назначения, существуют разные типы цоколей. В основном встречаются такие разновидности:
- Стандартные цоколи с буквенным обозначением «Е» указывают на резьбовой тип. Цифры обозначают диаметр цоколя, например, Е27. Резьбовой цоколь светодиодных ламп идентичен цоколю традиционных источников света с нитью накала. Это легко позволяет их заменять дома в люстрах, настольных моделях, а также в приборах уличного освещения, установленных на столбах. В использовании дома распространены лампы со стандартным цоколем, имеющим обозначение Е27 или Е14. Другое название у Е14 – миньон. Уличное освещение с опор требует использование более мощных светодиодных ламп. Большой размер колбы естественно имеет больший цоколь – Е40.
- Разъем GU10 состоит из 2 штырьков с утолщением на концах. Конструкция цоколя идентична разъемам стартеров, используемых в старых источниках дневного света (газоразрядных). Светодиодная лампа с таким цоколем имеет поворотный тип крепления в патроне. Буквенное обозначение разъема указывает, что G – штырьковый тип, U – наличие утолщения концов. Цифра обозначает расстояние между штырьками. В данном случае – это 10 мм. Штырьковый цоколь отличается электробезопасностью и простотой установки. Лампа со штырьковым разъемом в основном предназначена для потолочных светильников с рефлектором.
- Аналогичный разъем GU5.3 имеет тот же штырьковый тип с расстоянием между элементами 5,3 мм. Этот тип разъема для светодиодных ламп запустили в производство с увеличением спроса на галогенные источники света с таким же разъемом, устанавливаемые в потолочных приборах освещения. Модели с таким цоколем подходят для точечного освещения, устанавливаемого в подвесные потолки. Цоколь легко вставляется в патрон и является таким же электробезопасным.
- У линейных светодиодных изделий в форме трубы установлен цоколь G13. Это тот же штырьковый тип с расстоянием между элементами 13 мм. Такие модели трубчатой формы применяют для замены люминесцентных источников света. Их используют для улучшения освещенности больших площадей, а также устанавливают в помещениях с высокими потолками большой протяженности.
- Цоколь GX53 имеет расстояние между штыревыми элементами 53 мм. Лампы с таким разъемом применяют в накладных и встраиваемых светильниках для мебели и потолка.
Таблица типов цоколей
