LED žárovky se začaly používat relativně nedávno. Známé žárovky jsou již dávno zastaralé, i když stále mají velké množství přívrženců kvůli své nízké ceně.
Po nich se objevily zářivky, halogenové žárovky a další, jejichž hlavním kritériem byla nízká spotřeba elektrické energie. LED žárovky, které svými vlastnostmi předčily ostatní světelné zdroje, jsou rok od roku levnější. O LED elektrických lampách se mluví již dlouho, ale jejich široký vývoj a distribuce mezi masy začala relativně nedávno.
Vědci již dlouho prokázali, že LED lampy jsou absolutně bezpečné pro zdraví, ekonomické a trvanlivé.
Externě se 220V LED lampa skládá z prvků známých oku: lampy, která opakuje tvar standardních konektorů pro žárovky a skleněné kopule.
Uvnitř je zcela nový design, který zahrnuje: zesílené pouzdro - radiátor; ovladače jsou jedinečné ovládací panely; desky s vestavěnou jednou nebo více LED; difuzor světelných paprsků s nanesenou fosforovou látkou. Fosfor mírně utlumí umělé světlo diody a zároveň ji nasytí jinými „slunečnými“ odstíny.
Dioda je založena na polovodičových materiálech (germanium, křemík) a je velmi podobná činnosti polovodičového zařízení. Když elektrony a díry nosiče náboje procházejí dopředným směrem, uvolňují se fotony - elementární částice elektromagnetické záření světelného rozsahu. Tento efekt rozsvítí LED.
Vzhledem k tomu, že nové typy žárovek jsou široce používány ve všech oblastech života, lze je formálně podle typu designu rozdělit do kategorií:
- Všeobecné použití - pro obytné prostory a kanceláře (kulaté, podlouhlé nebo ve tvaru svíčky);
- S usměrněným světelným tokem - pro osvětlení krajiny a architektonických památek pomocí reflektoru;
- Lineární, určený k nahrazení zářivkových (tvar trubice).
Hlavní vlastnosti LED žárovek
Charakteristiky LED jsou hlavní parametry, podle kterých se posuzuje účinnost a nutnost použití takových lamp v každodenním životě.
- Světelný tok (Lm)
Udává množství světla, měřeno v lumenech, které lampa vyzařuje. Čím vyšší jsou čísla na obalu lampy, tím jasněji bude svítit. - Spotřeba energie (W, R)
Množství spotřeby energie. Vyjádřeno v počtu wattů potřebných k provozu lampy za 1 hodinu. Čím nižší je jmenovitý výkon uvedený na obalu, tím úspornější bude lampa.
Níže uvedená tabulka poskytuje srovnávací charakteristiky různé typy lampy a:
- Základní typ
V závislosti na oblasti použití se lampy (průmyslové, domácí) liší. Nejběžnější jsou šroub a čep. Pro domácí i běžné použití se vyrábí LED svítidla s paticí E Jedná se o E14, E27, E40; G – G4, G9, G5.3, GU10 a další.
E zásuvky nahrazují žárovky. Patice G a GU slouží k náhradě halogenových a zářivkových svítidel.
Pro průmyslové oblasti jsou typické výbojky s paticemi R (se zapuštěným kontaktem), reflektory S, zaostřovací P atd., ale i výbojky bez patice W. - Velikost a typ baňky
Přímo úměrná hodnota – čím větší lampa, tím vyšší jas světla a rozptylový úhel. Vzhled Důležitý je také zdroj světla a jeho další parametry z estetického i praktického hlediska. Obrázek níže ukazuje běžné tvary žárovek
- Jas (označení F, lm, lm)
Možná nejdůležitější vlastnost takových lamp. Jasné a silné vyzařování světla spojené s nízkou spotřebou energie je nepopiratelnou výhodou LED úsporné žárovky. Jas LED lze upravit speciálním zařízením - stmívačem. - Barva (TC, °K)
LED lampy mají širokou paletu odstínů nebo barev, počínaje studeným bílým světlem přes neutrální bílou (denní světlo) a konče teplou bílou (blíže žluté). Barva tlapky (z technické stránky) se vyjadřuje jako teplota záře a měří se v Kelvinech (°K). Žluté odstíny jsou vhodné do domácnosti, vytvářející atmosféru pohodlí, nachází se v rozmezí od 2 700 do 3 500 °K; pro kanceláře - neutrální bílá, zvyšující produktivitu zaměstnanců 3 500 - 5 000 °K; Studené odstíny barev od 5 000 do 6 500 °K jsou vhodné pro osvětlení průmyslových nebo skladových prostor.
- Index podání barev (CRI, Ra)
Určuje, jak přesně a realisticky zdroj světla reprodukuje barvy okolních objektů. Čím vyšší je hodnota CRI uvedená na obalu, tím přirozeněji bude vše kolem vypadat. Pro obytné prostory byste si měli vybrat lampy s CRI nad 80. - Rozptyl světla
Úhel rozptylu světla do stran. Diody jsou navrženy tak, aby svítily přímo nejmenší ztráta po stranách. Proto byste měli předem vědět, kde budou diody použity. Pokud je například vyžadováno místní osvětlení objektu, vyberte lampu s minimálním úhlem rozptylu 30-40. Pro velké plochy popř pouliční osvětlení Výhodnější je 150-270 stupňů.
Při výběru lampy byste měli věnovat pozornost jejímu tvaru a počtu diod v ní. - Napětí
LED žárovky, na rozdíl od žárovek, mají takový parametr, jako je rozsah napětí, to znamená, že při přepětí v síti budou svítit stejně, aniž by došlo k poškození jejich topných prvků. V takových případech mohou jiné typy žárovek stmívat nebo svítit „spalující“ intenzitou. - Vlnění
Všechny elektrické lampy vydávají pulzující světlo, neviditelné pro oko. Pokud se pulzace stane patrnou, může to mít škodlivý vliv na lidské zdraví, zvláště nebezpečné pro nervový systém. Pro domácí použití vyberte lampy s pulzací ne více než 5-15%. Pro výrobní prostory Větší hodnoty jsou povoleny.Poznámka! Při nákupu žárovky v obchodě byste měli zkontrolovat její kvalitu. Chcete-li to provést, musíte se podívat na světlo lampy prostřednictvím fotoaparátu vašeho mobilního telefonu. Pokud je patrná silná pulzace, je lepší takovou lampu odmítnout.
- Úroveň ochrany
Individuální indikátor konkrétního modelu lampy proti prachu, nečistotám a vodě. Moderní LED světelné zdroje se v tomto ohledu dobře orientují. - Výkon při změnách teploty prostředí
Jedinečný polovodičový design LED zvyšuje jejich rozsah provozních teplot. Nepřerušovaná záře LED tak bude stejně účinně udržována při různých okolních teplotách od -50 do +50, +60 °C. -
Zařízení, které reguluje výkon LED lampy a podle toho i jas světla. K dispozici jako spínač s otočným kolečkem nebo jako a dálkové ovládánířízení. Nějaký LED pásky Okamžitě jsou dodávány se stmívačem pro snadné nastavení. - Záruční doba
V závislosti na typu a účelu konkrétní LED lampy výrobce určuje její záruční životnost 10 000, 30 000, 50 000 tisíc hodin, během kterých může firma bezplatně vyměnit nekvalitní žárovku. Ve skutečnosti však LED lampy mohou vydržet déle. - Třída účinnosti
Před časem byla nejvyšší třída účinnosti zařízení považována za „A“. LED žárovky dnes dosáhly úrovně „A+“ a „A++“, tedy vysoké provozní účinnosti s minimální spotřebou energie.
Charakteristika LED lampy Níže se můžete podívat na video:
Výhody LED žárovek
Diodové světelné zdroje se na trhu dobře osvědčily a pevně si drží své pozice. Jejich hlavní pozitivní parametry byly: šetrnost k životnímu prostředí, vysoký výkon, nízké napájení a prodloužená životnost (3,5-10 let), odolnost proti napěťovým rázům, univerzální typy základen, jasná paleta barev, demontované pouzdro atd.
Nevýhody LED žárovek
Spolu s dlouhou historií nejsou LED lampy bez nevýhod. Patří mezi ně: vysoká cena (návratnost 1-2), velké množství padělků, mírný pokles jasu světla po několika letech provozu.
Závěr
Všechny výše uvedené vlastnosti různých modelů LED určují kvalitu a proveditelnost použití takových prvků osvětlení. Některé parametry, jako je životnost, barevná škála, se mohou mírně odchylovat od normy. To je dáno konkrétními provozními podmínkami lampy: frekvence zapínání a vypínání, doba nepřetržitého provozu, agresivní prostředí. Tento faktor však nepřevyšuje všechny ostatní pozitivní aspekty LED lampy oproti jiným zdrojům světla.
Podívejte se také na pokračování recenze charakteristik videa:
Jen před pár lety LED lampy byly velmi drahé, a proto se používaly velmi zřídka. S rozvojem technologie se ceny snížily a parametry lamp se zlepšily. A dnes si mnoho lidí chce vybrat LED lampu, ale jsou ztraceni v široké škále modelů a cenovém rozpětí lamp se stejným světelným výkonem. Jaký je rozdíl a na čem závisí - v článku.
Výběr podle technických parametrů
Při výběru LED lampy pro byt nebo dům musíte začít s technickými vlastnostmi. Byly to žárovky, které měly pouze výkon a také velikost základny.
LED lampy jsou vážnější zařízení, ve kterém je kromě krystalu, který vydává světlo, vestavěn také měnič napětí - budič, který transformuje střídavý síťové napětí na 12 voltů DC. Takže pro správná volba Budete se muset seznámit s některými technickými nuancemi.
Výkon a světelný tok
Výkon se měří ve wattech. V ruštině zkráceně „W“, v angličtině je označena písmenem W. Právě tato hodnota se tradičně používá k určení světelné účinnosti žárovek. A tak to pokračuje, ačkoli moderní osvětlovací zařízení mají mnohonásobně nižší hodnocení a produkují stejné množství světla. To je to, na co se podíváme.
V současné fázi vývoje technologií jsou LED žárovky považovány za nejekonomičtější: při minimální spotřebě elektřiny produkují větší množství světla. Pokud je porovnáme s žárovkami, jsou téměř 10krát účinnější. To znamená, že tam, kde bývala 100W lampa Ilyich, musíte nainstalovat 9-10W LED lampu. Dobrá cesta výrazně snížit své účty za elektřinu. Pro snazší výběr LED lampy podle výkonu je zde tabulka odpovídající výkonu různých typů světelných zdrojů.
| Žárovky | Luminiscenční a úspora energie | LED | Světelný tok |
|---|---|---|---|
| 20 W | 5-7 W | 2-3 W | 250 lm |
| 40 W | 10-13 W | 4-5 W | 400 lm |
| 60 W | 15-16 W | 6-10 W | 700 lm |
| 75 W | 18-20 W | 10-12 W | 900 lm |
| 100 W | 25-30 W | 12-15 W | 1200 lm |
| 150 W | 40-50 W | 18-20 W | 1800 lm |
| 200 W | 60-80 W | 25-30W | 2500 lm |
Dnes jsou v obchodech různé typy žárovek - žárovkové, halogenové, energeticky úsporné, LED. Všechny mají různou účinnost. A pokud nemáte po ruce korespondenční stůl, můžete se zaměřit na světelný tok vytvářený lampou. Jako základ můžete vzít stejné žárovky - jsme na ně zvyklí, používáme je dlouho a máme dobrou představu o tom, kolik světla vydá například 100W žárovka. Takže tato lampa produkuje asi 1200 lm. Když si toto číslo zapamatujete, můžete si více či méně přesně představit, jaký světelný tok uvažovaná lampa produkuje, protože většina balení obsahuje Lumy, které zobrazují množství světla, které daný zdroj vyzařuje.
Teplota barev
Pravděpodobně jste si všimli, že světlo umělé zdroje má různé barvy. Tohle je ono barevná teplota Sveta. LED diody mají extrémně široký rozsah vyzařování - mohou být barevné - zelené, červené, modré nebo produkovat fialové světlo. Tato funkce se používá, pokud je potřeba barevné osvětlení.
Při výběru LED svítidel pro osvětlení domu nebo bytu se uvažuje pouze o malé části spektra. Ale i zde je velký výběr. LED diody vytvářejí mnoho odstínů světla – od světla produkovaného jasným poledním sluncem až po tlumený nažloutlý nebo lehce načervenalý odstín slunce při západu nebo svítání.
| Teplota barev | Odstín | Charakteristika a rozsah |
|---|---|---|
| 2700 K | Teplá bílá s načervenalým nádechem | Toto světlo vyzařují žárovky s nepříliš vysokým výkonem. Pocit tepla a pohodlí. |
| 3000 K | Teplá bílá se žlutavým nádechem | Charakteristické pro halogenové žárovky, světlo je mírně chladnější. |
| 3500 K | Běžná bílá nebo neutrální bílá | Charakteristika zářivek. Neutrální světlo, které nezkresluje vnímání barev. |
| 4000 K | Studená bílá | Používá se v některých moderní styly- například hi-tech. Může vás unavit svou „sterilitou“. |
| 5000-6000 K | Denní světlo | Používá se pro osvětlení skleníků. Příliš jasné pro domácí osvětlení. |
| 6500 K | Chladný den, má namodralý nádech | Velmi světlý. Používá se pro fotografování a natáčení videa. |
Vyplatí se vybrat LED lampu na základě teploty barev na základě účelu místnosti. Pro stropní osvětlení v ložnici má smysl zvolit teplou bílou barvu s nažloutlým, nebo ještě lépe načervenalým nádechem. Podporuje relaxaci více než ostatní.
Lampy na čtení - svícny nebo stolní lampy - by měly být zároveň vybaveny lampami s neutrálním bílým světlem. Doporučujeme je používat ve všech ostatních místnostech. Navzdory skutečnosti, že nažloutlé světlo je nám známější, s neutrální bílou se budete cítit lépe - lépe se čte, vaše oči se méně unaví. Jsou to subjektivní pocity založené na osobní zkušenosti.
Barevné podání
Výbojky se stejnou barevnou teplotou mohou mít za následek odlišné vnímání barev. To závisí na přesnosti barevného podání, které je charakterizováno indexem podání barev (koeficientem). Označuje se latinskými písmeny CRI (Color Rendering Index), za kterými následují čísla od 0 do 100. Někdy se označuje jako Ra.
| Charakteristiky podání barev | Stupeň podání barev | Index podání barev CRI | Příklady svítidel |
|---|---|---|---|
| Velmi dobré | 1 A | Více než 90 | LED a halogenové žárovky, zářivky Philips TL-D 90 Graphica Pro, OSRAM DE LUXE a Color proof |
| Velmi dobré | 1 B | 80-89 | LED a zářivky (OSRAM LUMILUX, VANTEX, LDC, LBTC) |
| dobrý | 2 A | 70-79 | Zářivky OSRAM BASIC |
| dobrý | 2 B | 60-69 | Zářivky LD, LB |
| Dostatečný | 3 | 40-59 | Rtuťové výbojky |
| Nízký | 4 | 39 a méně | Sodík |
Nejvyšší hodnota je 100. Světelný zdroj s tímto koeficientem podání barev vůbec nezkresluje barvy, ale náklady na takovou lampu budou velmi vysoké. Pro domácí osvětlení se za normální považují lampy s CRI 80 nebo vyšším. Právě v tomto sortimentu byste měli hledat LED svítidla pro domácí osvětlení. A opět budete muset vybrat v závislosti na účelu lampy. Například při nasvícení obrazů je vhodné použít lampy s indexem podání barev 100 nebo tak nějak, protože nebudou zkreslovat barvy. Pro jiné prostory je možné s nižšími hodnotami.
Úhel rozptylu
Charakteristickým rysem LED je to, že svítí přímo před vámi. Velmi malé množství světelných vln je vychylováno do stran. To znamená, že samotný krystal produkuje úzce směrovaný paprsek světla. Ale LED lampa obsahuje určité množství těchto krystalů. Úhel rozptylu světla závisí na tom, jak jsou umístěny. To vám umožní vytvořit jak velmi úzký proud světla, tak velmi široký. Úhel rozptylu LED žárovek může být od 30° do 360°.
Je také nutné zvolit úhel rozptylu LED lampy na základě účelu lampy. Pokud se jedná o lampu obecného osvětlení umístěnou na stropě, měl by být úhel rozptylu brán od 90° nebo více - až do 180 stupňů. Pokud se jedná o lampu na čtení nebo pro osvětlení malé plochy (například pro osvětlení obrazů), měli byste zvolit úžeji zaměřený paprsek.
V dekorativních lampách se štěrbinami se vyplatí nainstalovat lampu s úhlem rozptylu 360 ° nebo nainstalovat úzce nasměrované. Můžete získat velmi zajímavý efekt.
Příklady použití LED žárovek s různými úhly paprsku
Pokud jste dosud nebyli schopni vytvořit podobnou hru stínů, nyní víte, že musíte vybrat tu správnou LED lampu.
Typ základny a přítomnost radiátoru
Základnu lze vybrat jednoduše: aby ladila se stávající lampou. Průmysl vyrábí LED žárovky se standardními paticemi pro výměnu žárovek (E14, E 27, E40), existují možnosti pro výměnu halogenových žárovek (G4, GU5.3, GU10). Existují LED lampy, které jsou zabudovány do nábytku pro osvětlení skříní a skříní. Mají základnu typu GX53.
Jednou z nevýhod LED je, že se zahřívají a při výrazném zvýšení teploty ztrácejí svítivost. Pokud se příliš přehřejí, mohou dokonce selhat. Existují dvě provedení LED svítidel - ve formě obvyklé žárovky a bez ní - tzv. kukuřičná lampa. Pro lepší odvod tepla z krystalů jsou radiátory obvykle instalovány v žárovkách. V kukuřici dochází díky absenci baňky k odvodu tepla efektivně a bez radiátoru.
Existuje několik typů radiátorů pro LED lampy s žárovkami:
- Žebrovaný hliník. Dobře si poradí s odvodem tepla díky žebrování, které zvětšuje plochu pro přenos tepla. Ale hliník vede proud dobře, aby se chránil před nebezpečným kontaktem, povrch radiátoru je obvykle pokryt barvou nebo lakem.
- Hladký hliník. Obvykle se jedná o tenkou vrstvu hliníku. Odvod tepla je obvykle horší;
- Keramický. Většina efektivní způsob odvod tepla, ale takové LED lampy jsou nejdražší. Keramika nevede proud, proto se LED diody často montují přímo na radiátor, což podporuje efektivnější chlazení.
- Kompozitní. Jedná se o hliníkový radiátor, na kterém je nanesena vrstva teplovodivého plastu. Tento typ radiátoru je rozšířený, protože má nízkou cenu, dobrý odvod tepla a bezpečnost. V souladu s tím jsou LED lampy s kompozitními radiátory ve středním nebo nízkém cenovém segmentu.
Kompozitní - střední a nízké cenové rozpětí
- Plast. Je použit speciální plast, který dobře vede teplo. Jedná se o nejlevnější možnost pro radiátory pro LED lampy, která má průměrnou účinnost. Pro zlepšení odvodu tepla mohou být otvory.
Neměli byste si vybrat levnou LED lampu a doufat, že má nainstalovaný keramický radiátor. Děsivé jsou ale i plastové chladiče. Mají více než slušnou životnost a vynaložené peníze na nákup se jim mnohonásobně vrátí.
Lampy s keramickými nebo vlnitými hliníkovými radiátory by měly být instalovány v místech, kde je kritický odvod tepla. Například u vestavných svítidel, u kterých je nejžhavější zadní část lampy na úrovni napínací strop nebo nábytková deska/dřevo/vláknitá deska. Zde může silné zahřátí vést ke změnám struktury a barvy materiálu, což zjevně není dobré. V méně kritických situacích fungují normálně i plastové a kompozitní radiátory - LED žárovky se stále zahřívají několikrát méně než žárovky.
Životnost a záruční doba
Jedním z nejdůležitějších parametrů pro spotřebitele je pracovní zdroj. Udává se v hodinách a ukazuje, jak dlouho zůstane LED lampa v provozu (s normální podmínky operace). Průměrná „životnost“ moderních LED lamp je asi 30 000 hodin, což odpovídá 10 letům, maximum je asi 50-60 tisíc, což je asi 15-18 let. Technologie LED se však aktivně vyvíjí a s největší pravděpodobností se v blízké budoucnosti objeví LED lampy s životností 100 000 hodin nebo ještě více.
Ale nedělejte si příliš iluze. Životnost je doba, po kterou je krystal schopen vyzařovat světlo. Bohužel existuje něco jako vyhoření LED. V důsledku tohoto jevu ztrácejí jas. Rychlost těchto změn závisí na provozních podmínkách – čím méně se LED přehřívá a čím méně je vystavena nízkým teplotám, tím déle je zachován původní jas. Jak víte, jak dlouho lampa vydrží bez ztráty jasu? Podle záruční doby. Toto číslo reálněji odráží stav věcí, protože v případě problémů se zařízení jednoduše vymění za nové. Zde mají výrobci naopak tendenci číslo mírně podhodnocovat, aby záručních případů bylo co nejméně.
Stmívání
Jas osvětlení v místnosti můžete měnit dvěma způsoby – zvýšením nebo snížením počtu zapnutých svítidel popř. Druhý způsob je pohodlnější, protože umožňuje přesné „vyladění“ osvětlení podle vašich požadavků plynulou změnou jasu záře otáčením knoflíku.
Pokud však potřebujete vybrat LED lampu pro síť se stmívačem, technické specifikace by měly udávat, že je stmívatelná. Ten obvyklý bude svítit v plné síle, ale při určité poloze stmívače prostě začne blikat.
Kromě toho, že lampa musí být stmívatelná, je potřeba se podívat na hranici stmívání. Některé mají minimální limit stmívání 5 %, jiné 20 %.
Hodnocení výrobců
Výběr LED svítidla na základě technických parametrů není vše. Stále se budete muset rozhodnout pro výrobce. Vzhledem k tomu, že LED lampy nejsou tak levné, chci ušetřit a koupit levnější. Jsou to zpravidla čínská osvětlovací zařízení a nejsou alespoň normální kvality. Jejich rozlišovací znak- špatné balení, chybějící záruční doba nebo nějaká existuje, ale je velmi krátká. Jsou sestaveny převážně z nejlevnějších dílů v důsledku toho koeficient podání barev (reálný, nepsaný) nesmí přesáhnout 60 kvůli nekvalitním dílům v měniči lampy, bliká. Je těžké mluvit o životnosti takových produktů - záleží na vašem štěstí. Obecně platí, že bez ohledu na to, jak moc chcete ušetřit, je lepší zvolit LED lampu z produktů běžných výrobců.
Nejvyšší kvalita
Evropské společnosti Philips a Osram vyrábějí velmi dobré produkty. Jejich kanceláře se nacházejí v Evropě, ale jejich továrny se nacházejí hlavně v Číně. Navzdory tomu vyrábějí LED lampy, které jsou velmi dobrá kvalita. Obraz musí být zachován, takže kvalita je přísně kontrolována. To je pravda, ale jejich ceny jsou vysoké. LED lampy Philips stojí od 800 do 1800 rublů za kus, Osram má rozpočtové linie s cenou asi 100 rublů, existuje prémiová řada s cenou 2700 rublů a střední rozsah od 400 do 800 rublů.
Běžná kvalita za nízkou cenu
Nejlepší kombinaci ceny a kvality najdete ve střední cenové kategorii. Jsou zde ruští výrobci, čínští a zastoupeny jsou i některé další asijské země. Produkty těchto společností mají převážně dobré hodnocení produktů. Uvedené údaje se také shodují s realitou:
Existuje mnoho dalších společností, ale recenze na produkty těchto společností jsou častější negativní postava. Pokud si chcete vybrat kvalitní LED lampu za rozumné peníze, podívejte se blíže na výše zmíněné značky.
Na první pohled se zdá, že LED lampa je obyčejný zdroj světla. Aby fungoval, stačí jej zašroubovat do zásuvky a je hotovo. Ve skutečnosti to není pravda. Takové lampy mají složitou strukturu a přicházejí různé typy. Aby fungovaly hladce, musíte je znát technické specifikace a použít je k výběru vhodného modelu.
LED lampy jsou klasifikovány podle několika kritérií, která udávají jejich technické vlastnosti. Zejména jde o jeho účel, provedení a typ základny. Abychom odrůdám lépe porozuměli, podívejme se na každý znak zvlášť.
Účel
Podle účelu lze LED žárovky rozdělit do následujících typů:
- pro osvětlení obytných budov. Často se používá doma se základnou E27, E14;
- modely používané v designovém osvětlení;
- pro uspořádání venkovního osvětlení. Může to být osvětlení architektonických budov nebo prvků krajinného designu;
- pro osvětlení prostoru ve výbušném prostředí;
- modely pouličního osvětlení;
- V světlometech se používá mnoho LED žárovek. Používají se k osvětlení průmyslových areálů a budov.
Design
Podle typu provedení se LED žárovky dělí na následující typy:
- univerzální modely se používají pro osvětlení kancelářských a obytných prostor;
- LED lampa se směrovým světelným tokem je instalována v světlometech. Používají se ke zvýraznění prvků architektonických budov a osvětlení krajiny;
- Lineární modely jsou navrženy tak, aby nahradily zářivkové světelné zdroje. Tyto LED žárovky jsou vyrobeny ve formě trubice a pasují podle typu patice, což umožňuje rychlou výměnu jednoho světelného zdroje za jiný.
Báze
LED lampy, v závislosti na jejich účelu, mají různé typy sokly. Hlavní nalezené typy jsou:
- Standardní zásuvky s písmenem "E" označují typ se závitem. Čísla označují průměr základny, například E27. Závitová základna LED žárovek je shodná se základnou tradičních vláknových světelných zdrojů. To usnadňuje jejich výměnu doma v lustrech, stolních modelech i ve svítidlech veřejného osvětlení namontovaných na stožárech. V domácím použití jsou běžné lampy se standardní paticí, označené E27 nebo E14. Jiný název pro E14 je minion. Pouliční osvětlení ze sloupů vyžaduje použití výkonnějších LED svítidel. Větší baňka má přirozeně větší základnu - E40.
- Konektor GU10 se skládá ze 2 pinů se zesílením na koncích. Konstrukce základny je shodná se startovacími konektory používanými u starších zdrojů denní světlo(výboj plynu). LED lampa s takovou základnou má otočný typ upevnění v objímce. Písmenné označení Konektor označuje, že G je typ kolíku, U je přítomnost silných konců. Číslo udává vzdálenost mezi kolíky. V tomto případě je to 10 mm. Kolíková základna Je elektricky bezpečný a snadno se instaluje. Lampa s kolíkovým konektorem je určena především pro stropní svítidla s reflektorem.
- Podobný konektor GU5.3 má stejný typ kolíku s roztečí 5,3 mm. Tento typ konektoru pro LED žárovky byl uveden na trh s rostoucí poptávkou po halogenových světelných zdrojích se stejným konektorem instalovaným ve stropních svítidlech. Modely s touto paticí jsou vhodné pro instalované bodové osvětlení zavěšené podhledy. Základna se snadno zasune do zásuvky a je také elektricky bezpečná.
- LED produkty ve tvaru lineární trubice mají základnu G13. Jedná se o stejný typ kolíku s roztečí mezi prvky 13 mm. Takové trubicové modely se používají k nahrazení zářivkových světelných zdrojů. Používají se ke zlepšení osvětlení velkých ploch a instalují se také do místností s vysokými, dlouhými stropy.
- Patice GX53 má rozteč kolíků 53 mm. Lampy s tímto konektorem se používají v závěsných a vestavných svítidlech pro nábytek a stropy.
Tabulka základních typů
Vyzařované světlo
Světlo, které LED lampa vydává, také odkazuje na klasifikaci produktu a označuje jeho technické vlastnosti.
Světelný tok
Jedním z důležitých parametrů, který určuje technické vlastnosti světelného zdroje, je světelný tok, tedy jeho vyzařovací výkon a účinnost. Jednotkou měření světelného toku je lumen. Druhý parametr, účinnost, určuje poměr výkonu prvního parametru k příkonu světelného zdroje Lm/W. Tento ukazatel v zásadě odráží efektivitu.
Pro srovnání svítivosti LED s klasickým vláknem je nutné vzít v úvahu, že světelný zdroj o výkonu např. 40 W vytváří světelný tok cca 400 Lm. Pro srovnání jsou tabulky světelný tok různé zdroje světla. Z nich můžete zjistit, že LED lampy mají světelný tok desetkrát silnější než konvenční světelný zdroj.
Při nákupu lampy do vašeho domova je třeba si prostudovat označení. Svědomití výrobci uvádějí světelnou účinnost nebo výkon světelného toku. Nejčastěji se však vyskytuje v označování srovnávací charakteristiky LED světelný zdroj ve vztahu k jeho analogu s vláknem. Zejména taková označení se nejvíce vyskytují na obalech čínských výrobků. Obecně lze i takovéto označení považovat za správné, byť má spíše reklamní charakter.
Je třeba shrnout, že LED diody časem vyčerpávají svou životnost a snižují výkon světelného toku. To naznačuje jejich nedostatky, ačkoli nic není věčné.
LED žárovky se od tradičních vláknových světelných zdrojů liší svým barevným podáním. Vlákno vytváří jednu teplou barvu - žlutou. LED diody jsou schopny vyzařovat širokou škálu světla barevný rozsah, která je určena stupnicí teploty barev.
Barva žhavého kovu se bere jako základ pro konstrukci stupnice. Jednotkou měření jsou stupně Kelvin. Například žlutá barva horkého kovu má teplotu 2700 o K. Teplota denní osvětlení se pohybuje od 4500 do 6000 o K. Ačkoli bílé světlo na spodní hranici má nažloutlý odstín. Všechny barvy s teplotou nad 6500 o K patří do studeného světla s modrým odstínem. Výběr do místnosti LED zdroj světlo, je třeba věnovat pozornost těmto vlastnostem zvláštní pozornost. Navíc, když je místnost osvětlena, je zobrazena v různých barvách. vnitřní pohled jeho výzdoba, některé odstíny mohou negativně ovlivnit lidský zrak. Unavené oči zvýrazňují nedokonalosti LED osvětlení, ale to lze snadno napravit správným výběrem barevného podání.
Distribuce světla
Pokud konvenční světelné zdroje vytvářejí maximální osvětlení prostoru kolem sebe, pak LED mají směr světelného toku v jednom směru. Vyzařují světlo před sebou. Toto rozložení světla je vhodné pro noční světlo nebo jiné osvětlovací zařízení, které vyžaduje směrovaný paprsek světla.
Aby LED diody produkovaly rovnoměrné osvětlení prostoru, jsou vybaveny difuzorem. Rovnoměrné distribuce světla je také dosaženo instalací LED diod v rovině pod různými úhly. Všechny tyto metody umožňují vytvořit rovnoměrné rozložení světla na určité ploše. Například LED lampy mohou mít rozptyl světelného toku pod úhlem 60 nebo 120 stupňů.
Barevné podání
Existuje index podání barev, označovaný jako Ra. Indikátor je zodpovědný za přirozenou barvu předmětu spadajícího do osvětlovacího pole určitého světelného zdroje. Indexový benchmark je sluneční světlo, rovnající se 100. LED lampy mají index 80-90 Ra. pro srovnání, obyčejná lampažárovka má hodnocení nejméně 90 Ra. Obecně se uznává, že index větší než 80 Ra je vysoký.
Nastavitelné lampy
LED žárovky, stejně jako vláknové světelné zdroje, lze stmívat. Rozsvícení LED je řízeno regulačním zařízením - stmívačem. To ukazuje na výhody LED svítidel, na rozdíl od jejich ekonomických protějšků - zářivkových světelných zdrojů. Pomocí regulátoru můžete dosáhnout osvětlení místnosti, které je pro vidění nejpříznivější.
Úkolem regulátoru je generovat impulsy. Jas LED závisí na jejich frekvenci. Ale ne všechny LED lampy jsou stmívatelné. Nastavení může být omezeno ovladačem LED zabudovaným do lampy, který pracuje na určité frekvenci. Při výběru světelného zdroje pro váš domov je potřeba si pozorně přečíst technické specifikace produktu, kde bude na obalu uvedeno, zda je LED lampa stmívatelná.
Výkon a provozní napětí svítidel
Při čtení technických specifikací na obalu výrobku mnozí v první řadě věnují pozornost ukazatelům, jako je spotřeba energie a provozní napětí. Jinými slovy, člověk chce vědět, jaký proud lampa potřebuje pro svůj běžný provoz a kolik elektřiny spotřebuje.
Přehraje se indikátor spotřeby energie důležitou roli při výpočtu celkové spotřeby osvětlení domu nebo ulice. LED žárovky produkují různé příkony v závislosti na jejich účelu. Například pro domácnost bude stačit zakoupit produkty s výkonem 3 až 20 W. K instalaci veřejného osvětlení budete potřebovat více výkonné lampy například asi 25 W. Hlavní ale je, že na základě spotřeby energie nebude možné určit jas záře.
Údaje pro výměnu žárovek za LED žárovky
Dalším důležitým ukazatelem je provozní napětí. Zdroj proudu může být konstantní nebo proměnný. LED vyžadují konstantní napětí 12 V. Za jejich provoz je zodpovědný řidič, který převádí síťové napětí na požadované normy. S jejich pomocí mohou LED lampy fungovat z AC napětí 220 V. Existují modely pracující na stejnosměrném a střídavém napětí 12–24V. Tyto indikátory je třeba vzít v úvahu při výběru lamp. V opačném případě produkt s nevhodným výkonem při připojení k síti odmítne fungovat nebo jednoduše shoří.
Označení LED žárovky
Pokud si vezmete obal jakéhokoli produktu, je na něm označení, které odráží všechna jeho technická data. Podobá se označování hospodyně a zahrnuje následující parametry:
LED světelný zdroj, který je ve všech ohledech správně zvolen a který splňuje všechny požadavky výrobce, má zaručenou životnost po mnoho let. Nyní jsou hlavními nevýhodami produktů pouze jejich vysoké náklady, ale postupem času budou dostupné všem spotřebitelům.
Mezi běžné světelné zdroje patří LED žárovky. Jejich technické vlastnosti vyřazují tyto světelné zdroje z konkurence jiných svítilen.
Hlavní technické parametry LED svítidel:
- Moc. Tento elektrické energie, spotřebovaný ze sítě LED lampou. Pro srovnání příkonu je na obalu vždy uvedena ekvivalentní žárovka.
- Základní typ. Nejběžnější jsou E27 „Standard“ a E14 „Minion“, používané v domácích lampách. Pro ulice se používají lampy s paticemi E40. LED žárovky s paticí G4, GU5.3, GU10 nahrazují halogenové žárovky. Otočná patice G13 je instalována na lineárních LED svítidlech, které slouží jako náhrada elektroluminiscenčních svítidel.
- Provozní napětí. Samotné LED diody vyžadují konstantní napětí 12 nebo 24 voltů. Napájení ze sítě 220 V AC zajišťuje měnič, který může být samostatným zařízením nebo zabudovaným v samotné lampě.
- Světelný tok. Pro porovnání světelného toku LED svítidel se používá parametr charakterizující energetickou účinnost světelného zdroje. Měří se v lumenech na watt (Lm/W). Žárovka má účinnost 12-15 Lm/W, LED žárovka má účinnost 80-90 Lm/W. To znamená, že každý watt energie spotřebovaný LED lampou generuje desetinásobek světelného toku. Energetická účinnost LED žárovek ve srovnání s jinými žárovkami je jejich hlavní výhodou.
- Teplota barev. Tento parametr charakterizuje barvu záře zdroje. Žárovky mají barevnou teplotu 2600 K, denní světlo a elektroluminiscenční výbojky mají barevnou teplotu 4500-6000 K. LED žárovky mohou mít různé teploty barev. Jejich význam je uveden na obalu.
- Možnost nastavení (stmívání) jasu LED lampy jsou mnohem širší ve srovnání s jinými světelnými zdroji. Není přítomen ve všech LED lampách, což je také uvedeno na obalu.
- Chladič. Kupující se často ptají: "Zahřívají se LED lampy nebo ne?" Světlo je vyzařováno LED v jednom směru. Teplo proudí opačným směrem. V LED lampách nízký výkon Chladič je ukryt uvnitř pouzdra. Výkonné reflektory jsou vybaveny žebrovanými hliníkovými radiátory. Odpověď na otázku „Zahřívají se LED lampy“ přímo závisí na výkonu lampy.
Parametry a vlastnosti LED svítidel potvrzují jejich vysokou účinnost. Účinnost LED žárovky je 4-5krát vyšší než u žárovky. Při výběru LED žárovek je třeba vzít v úvahu jejich typy a vlastnosti. Většina z nich je uvedena na štítku LED žárovky.
V první řadě bychom měli vzdát hold obrovské rozmanitosti, skvělému designu, jednoduchosti, promyšlenosti a nízké ceně čínských průmyslových výrobků. Široká škála výrobků vyrobených v Číně LED lampy je nyní k dispozici na trhu SNS. Kromě toho je nabízeno mnoho místně sestavených lamp, ale vyrobených z čínských „stavebnic“. Téměř všechny tyto produkty jsou dodavateli definovány jako mimořádně spolehlivé, fungující v nejtěžších klimatických podmínkách, v širokém rozsahu napájecích napětí a často v téměř astronomickém rozsahu teplot.
Přirozenou otázkou je, jak moc můžete důvěřovat deklarovaným vlastnostem a zda podnik používající takové žárovky získá očekávané úspory?
Naše společnost udělala velký kus práce na vývoji, výrobě a testování svítidel s modulárními COB LED (Chip on Board - krystal na substrátu, čti COB). Hlavním úkolem v tomto případě je stanovit teplotní podmínky, které zajistí dlouhodobý provoz v rozsahu vlivů prostředí, které stanoví technická specifikace. Byl vyvinut matematický aparát pro výpočet chladicích radiátorů. Teploty hotové výrobky měřeno kontaktními i bezkontaktními měřiči včetně termokamery Fluke.
Udělejme krátkou odbočku, abychom vysvětlili význam teplotních podmínek pro provoz osvětlovacích LED.
Model desetiwattového LED modulu s bílým světlem (obr. 1) ukazuje hlavní komponenty. Modré krystaly vyzařující světlo jsou umístěny na masivní, obvykle stříbrem potažené měděné podložce a naplněny koloidním roztokem žlutého fosforu. V lampě je modul namontován na radiátoru přes tenkou vrstvu teplovodivé pasty, odvádějící teplo do okolí.
Rýže. 1. Model 10wattového LED modulu
Vývojáři udávaná maximální nedestruktivní provozní teplota krystalů obvykle nepřesahuje 135-150 °C. Ale takové zahřívání vede k degradaci struktury polovodičů a postupnému snižování světelného toku. Pro udržení většiny tavidla během dlouhodobého provozu musí být teplota krystalů mnohem nižší.
Protože přímé měření teploty krystalu je obtížné, je obvyklé normalizovat teplotu substrátu s přihlédnutím k tepelnému odporu krystal-substrát. Teplotní rozdíl mezi krystaly a substrátem se mění v závislosti na výkonu modulu, režimech chlazení a vnějších podmínkách. V průměru je rozdíl teplot přibližně 20 °C.
Obrázek 2 ukazuje graf výkonu LED modulů v závislosti na provozní teplotě podle tchajwanské společnosti Huey Jann Electronics Industry, která se specializuje na výrobu COB LED modulů. Zachování 70 % světelného toku po 50 000 hodinách provozu je možné, pokud teplota substrátu není vyšší než 60 °C, a teplota krystalů tedy nepřesahuje 80 °C.
Jaký typ chladiče by měl být navržen, aby poskytoval tento režim provozu? Řeč je především o pasivních radiátorech, které odvádějí teplo přirozeným prouděním vzduchu a sáláním.
Odvod tepla je ovlivněn mnoha faktory. Okolní teplota je velmi důležitá. Důležitá je ale také orientace radiátoru v prostoru, konfigurace, materiálové a povrchové vlastnosti radiátoru a mnoho dalšího. O všech těchto parametrech bude řeč jindy. Prozatím se omezíme na posouzení velikosti radiátoru vzhledem k okolní teplotě.
Rýže. 2. Závislost výkonu LED modulujejí teplota
Jeden z radiátorů často používaných v čínských lampách je znázorněn na obrázku 3. Takové chladiče jsou obvykle dodávány s LED moduly od 30 do 150 W. Výška radiátoru při instalaci 50W modulu je 100 mm, plocha povrchu je 3480 cm2. Uvedené rozměry udává většina výrobců svítidel a doporučují je samotní výrobci radiátorů.
Rýže. 3. Radiátor z extrudovaného hliníku o průměru 160 mm
Výpočty ukazují, že na tomto radiátoru s 50W zátěží a okolní teplotou 40 °C dosáhne v nejpříznivějším případě teplota podkladu 100 °C. Lampa bude nějakou dobu fungovat, ale rychlý pokles světelného toku všechny výhody neguje LED osvětlení. Standardních 50 tisíc hodin provozu je možné zajistit pouze při okolní teplotě nepřesahující 10-15 °C. Je zřejmé, že tento způsob provozu je nepřijatelný. Situace je ještě horší s vyšším ztrátovým výkonem, protože jsou doporučovány a dodávány radiátory s nižším poměrem povrchové plochy na watt výkonu.
Lampy s velký počet LED s nízkým výkonem povrchová montáž se zde neberou v úvahu. Jejich použití je mnohem důležitější nikoli v průmyslu, ale v kancelářských nebo domácích aplikacích. Můžeme jen poznamenat, že ačkoliv mají mírně odlišné vlastnosti, problémy s odvodem tepla a provozem při extrémních teplotách se vyskytují i tam, a to často v mnohem větší míře. Pro spravedlnost je důležité poznamenat, že podle výpočtů výrobce LED osvětlení Edison může být plocha potřebná pro chlazení menší než při použití LED modulů. Bohužel jsou jejich výpočty příliš zjednodušené a nejsou poskytnuty podpůrné informace z praktické aplikace.
Problém vysoké provozní teploty LED krystalů v osvětlovací technice nezůstal bez povšimnutí výrobců. Nabízí se poměrně dost dalších možností chladiče, ale téměř vždy převažují finanční výhody nad ukazateli spolehlivosti.
Extrémní úspory na materiálech u čínských průmyslových produktů bohužel neobešly ani oblast průmyslového osvětlení. Spotřebitel má stále právo být kritický k nabízeným produktům a požadovat od dodavatelů přiměřené vlastnosti konkrétní LED lampy.
Při vývoji chladicích prvků naše společnost vycházela z požadavků technické specifikace, podle kterého by maximální teplota okolí 40 °C neměla mít vliv na výkon a životnost svítilny.
Radiátory konstruované podle těchto požadavků na 50 W příkonu musí mít chladicí plochu cca 200 dm 2 . To je téměř šestkrát více než jejich čínské protějšky. Menší plocha vede k vyšším teplotám krystalů a kratší životnosti. Konkrétně na jednom z prototypů svítidla s 50W LED od Edison, umístěném na radiátoru o ploše 90 dm2, ukázaly měření teploty následující obrázek (obr. 4). Obrázek ukazuje teplotu ve stupních Celsia. Maximální teplota krystalu během tohoto měření je 89,8 °C, teplota substrátu je 60 °C a teplota okolí během měření je 22 °C. A i když lze tento režim považovat za přijatelný, jakékoli zvýšení okolní teploty nebo zhoršení podmínek konvekce může vést k urychlenému poklesu světelného toku.
Rýže. 4. Snímek 50W LED pořízený termokamerou Fluke
Velikost chladicí plochy 90 dm2 byla zvolena na základě aplikačních doporučení tchajwanské společnosti Edison Opto Corporation. Pro 50W moduly společnost navrhuje použít chladič o ploše 70-73 dm2.
Měli byste si tedy dávat velký pozor na dovážená LED osvětlovací zařízení z hlediska deklarovaných parametrů životnosti a provozních podmínek, pokud se od nich očekávají výrazné úspory zdrojů, a to jak z hlediska snížení spotřeby energie, tak z hlediska dlouhé životnosti.
N. N. GAVRILOV
Zástupce technický ředitel otázky
LLC "Industrial Group Kalchenko and K"
[e-mail chráněný]