Каждый пользователь сможет максимально оценить все преимущества и различия между традиционными лампами накаливания и современными светодиодными источниками света. Это позволит ему логически прийти к выводу о том, что неудобные и менее эффективные лампы накаливания лучше заменять на экономичные и безвредные светодиоды, что не скажется негативно на эстетических качествах интерьеров.
Актуальность светодиодного освещения в 2020 году: экономичность, плюсы и минусы
Светодиодное освещение становится все более востребованным в повседневной жизни. В данной статье мы рассмотрим, действительно ли оно обладает максимально высокими преимуществами и минимальными недостатками.
Светодиодное освещение представляет собой одно из самых перспективных направлений технологий искусственного освещения, основанное на применении светодиодов в качестве источников света.
Возможность использования светодиодов была обеспечена прогрессом в разработке диодов, излучающих свет белого спектра. Физическое явление, лежащее в основе их работы, основано на свойствах полупроводников. Светодиод формируется из двух полупроводниковых материалов, которые находятся в контакте друг с другом, один из которых преимущественно содержит электроны, а другой — положительные ионы. При пропускании электрического тока через границу между ними происходит рекомбинация электронов и ионов, что приводит к переходу электронов на более высокий энергетический уровень. Избыточная энергия, образующаяся в результате этого процесса, выделяется светодиодом в виде светового излучения, при этом выделение тепла минимально.
Схематическое изображение внешнего вида излучения
Длина световых волн, которые испускаются в результате работы светодиодов, варьируется в зависимости от используемых полупроводниковых материалов. Первые светодиоды, созданные в 1962 году, излучали красный свет. В дальнейшем были разработаны светодиоды, излучающие желтый и зеленый свет. Синий диод был изобретен в 1971 году, но лишь спустя два десятилетия была создана доступная технология его производства.
Создание белого света стало возможным только в 1995 году, а для разработки лампы, способной дать достаточную яркость для быта и коммерческого использования, потребовалось еще несколько лет.
С тех пор, на протяжении последних 10-15 лет, доля светодиодного освещения постепенно увеличивается, что связано с его многочисленными преимуществами и постоянным снижением цен на это оборудование.
Современная светодиодная лампа состоит из различных компонентов: основания, драйвера, теплоотвода, светодиодов и рассеивателя.
Структура светодиодной лампы
Цоколь необходим для подключения и установки лампы в патрон. Для удобства пользователей и их систем взаимозаменяемости, многие светодиодные лампы используют те же типы цоколей, что и более традиционные источники света. Распространенные типы цоколей включают e14, e27, g4, g9 и gu5.3, которые соответствуют различным стандартам установки.
Драйвер является наиболее важным компонентом, который зачастую скрыт от глаз, находясь внутри корпуса лампы. Он отвечает за стабилизацию входного напряжения и преобразование переменного тока в постоянный. Надежное функционирование драйвера способствует значительному увеличению срока службы светодиодов и обеспечивает множество других преимуществ. Драйвер также осуществляет подачу электричества на светодиоды.
В основании драйвера находятся комбинация микросхем, импульсный трансформатор и конденсаторы. Относительно высокая стоимость светодиодных ламп связана с ценой драйвера. Чтобы снизить общую стоимость лампы, производители иногда заменяют драйверы на простые блоки питания. Однако такие блоки не обеспечивают нужной стабилизации тока и напряжения, что отрицательно сказывается на качестве света. Кроме того, внедрение драйвера в компактные лампы разработать зачастую невозможно из-за ограниченного пространства.
Теплоотвод служит для рассеивания тепла, которое выделяется в процессе работы светодиодов. Чем больше размеры теплоотвода, тем лучше происходит охлаждение источника света, что критически важно для мощных светильников и ламп с большими размерами.
Рассеиватель обеспечивает равномерное распределение светового потока по помещению и защищает внутренние компоненты от пыли и влаги.
Основным рабочим элементом, обеспечивающим освещение, являются светодиоды.
Область применения
Квартира
Светодиоды могут быть установлены в потолочные светильники, бра, а также в декоративные лампы. Широкое применение находят светодиодные ленты для подсветки мебели, ниш, потолков и шкафов. На рынке представлены как стационарные светодиодные светильники, так и модели со сменными лампами. Благодаря интеграции светодиодов, большинство существующих бра, люстр и торшеров также можно использовать с ними.
Светодиодное освещение для домов
Офисное
Для офисов и промышленных объектов обычно используют светодиодные встраиваемые или накладные потолочные светильники. Их часто интегрируют в подвесные потолки из ПВХ или системы Armstrong. Светодиодные осветительные приборы обеспечивают равномерное распределение света, не создают шума и мгновенно достигают рабочей мощности.
Светодиодное освещение офисов
Торговое
Качество освещения в магазинах существенно влияет на уровень продаж. Основной целью освещения является создание комфортного визуального восприятия товара. Для этой задачи широко используют светодиодные трековые системы, модульные светильники, прожекторы и даунлайты. Задача этих осветительных приборов заключается в формировании направленного светового потока для выделения продуктов на витринах.
Промышленное
Светодиоды применяются не только в офисах и управлениях, но и для освещения производственных цехов, складов, ферм и теплиц. Их ярким преимуществом является высокая износостойкость и способность работать в сложных условиях: при повышенной влажности, высоких или низких температурах, а также в запыленных и грязных средах.
Промышленное светодиодное освещение
Аварийное
Аварийные светильники работают в условиях отключения основного источника света, что имеет значение в различных сферах, таких как промышленность, здравоохранение, развлекательные заведения и торговые комплексы. Светодиодные аварийные модели могут быть полностью автономными или подключаться к выделенной линии электропитания для аварийных случаев.
Консольное (уличное)
Уличные светильники используются для освещения проезжей части, городских улиц, дорожек, парков и тропинок. Они также служат для подсветки фасадов исторических объектов,Statues и торговых центров. Светодиоды широко применяются для наружной рекламы на щитах и дисплеях, а также для создания световых инсталляций и художественных работ.
Прожекторное
Светодиоды нашли применение на стадионах, вокзалах, в аэропортах и других крупногабаритных общественных пространствах.
Декоративные варианты светодиодного освещения
Декоративное освещение добавляет в интерьер завершающий штрих, создавая уникальные акценты.
Оно выделяет определенные объекты, направляя освещение на них.
Проекция изображений осуществляется с помощью различных источников света.
Настенные и потолочные светильники могут визуально увеличить пространство. Небольшие источники света и светодиодные ленты также выполняют эту функцию: они могут создать эффект объема в ограниченных помещениях.
Визуализация объемного пространства с помощью напольных и потолочных светильников.
Цветное освещение выделяет ниши и полки, создавая атмосферу уюта.
Цветные потолочные светильники могут использоваться для оформления дифференцированных зон на потолке.
Подсветка потолочных балок, колонн и других выступающих элементов стен может стать стильным акцентом.
Подсветка потолочных балок, создающая эффект «плавающего» потолка.
Ретро светодиодные лампы стали популярными благодаря новой интерпретации ламп Эдисона.
Светодиодные лампы в стиле Эдисона часто используются для уличных украшений и праздничного оформления.
Что такое светодиодное освещение
Светодиодное освещение — это метод получения искусственного света с помощью энергосберегающих светодиодов. Эта прогрессивная технология начала активно внедряться всего несколько лет назад, но уже успела завоевать признание среди дизайнеров интерьеров и архитекторов.
С помощью светодиодных приборов можно без труда реализовать любой сценарий освещения, что делает их крайне привлекательными для использования в интерьере. Эти устройства отлично интегрируются с системами «умный дом», что дает возможность управлять освещением в режиме реального времени.
Светодиодные светильники можно устанавливать в стандартные осветительные приборы или приобретать уже готовые светодиодные модели. Однако перед тем как сделать выбор в пользу конкретного продукта, полезно понимать принцип его работы.
Устройство и принцип работы светодиодов
- Плата с установленными на ней светодиодами.
- Радиатор, предназначенный для отвода тепла.
- Драйвер, который стабилизирует работу устройства.
- Рассеиватель, способствующий равномерному распределению светового потока.
- Цоколь для подключения к патрону.
- Колба, принимающая различные формы.
- Нижние и верхние держатели, обеспечивающие крепление.
Наиболее критическим компонентом всей системы является драйвер, который располагается в основании светильника. Драйвер состоит из трансформатора, конденсаторов и микросхем, которые совместно обеспечивают его функциональность. Высокое качество данного компонента определяет стоимость светодиодных источников света и их надежность. Драйвер осуществляет преобразование переменного тока в постоянный, а также стабилизирует входное напряжение. Кроме того, он отвечает за подачу питания к светодиодам.
Цоколь является важным элементом для обеспечения соединения светильника с патроном. Существует множество типов креплений, но наиболее распространенными являются винтовые и штифтовые.
Радиатор предназначен для рассеивания тепла, производимого в процессе работы светодиодов. Чем больше поверхность радиатора, тем эффективнее теплоотвод и тем меньше риск перегрева светодиодов.
Рассеиватель играет важную роль в организации освещения. Он помогает равномерно распределять световой поток и защищает внутренние компоненты от загрязнений и влаги.
Светодиодные лампы: плюсы и минусы
- Продолжительный срок службы: светодиодные лампы могут работать до 50 000 часов, что значительно превышает срок службы традиционных ламп.
- Экологичность: в процессе производства этих ламп не применяются токсичные вещества, что делает их безопасными как для пользователей, так и для окружающей среды.
- Экономичное потребление электроэнергии: светодиодные лампы требуют гораздо меньшего количества электроэнергии по сравнению с другими видами осветительных приборов, обеспечивая при этом насыщенный и яркий свет.
- Надежность: светодиоды не разбиваются при падении с небольших высот, что увеличивает их долговечность.
- Отличные параметры светоотдачи: средняя светоотдача составляет 50-100 Лм на 1 Вт.
- Комфортный спектр света: светодиоды создают освещение, которое близко к естественному, передавая цвета точно и живо. Например, индекс цветопередачи для источников солнечного света составляет 100, тогда как у светодиодов — 80-85.
Светодиодное освещение подходит для любых типов помещений, даже для тех, где уровень влажности повышен. Первоначально устройства не требуют обслуживания и дополнительных защитных мер. Частое включение и выключение не влияют на долговечность компонентов.
Говоря о недостатках светодиодных ламп, можно отметить лишь один — относительно высокую цену. Тем не менее, этот недостаток компенсируется их эффективностью и низким потреблением энергии.
Виды светодиодных светильников
Ассортимент светодиодных ламп на сегодняшний день поражает своим многообразием. Они различаются по типу конструкции, монтажным особенностям, форме и другим характеристикам. При выборе аспекта, к которому должен относиться светильник, следует учитывать его основное назначение и тип помещения, в котором планируется установка.
К основным типам светодиодных светильников можно отнести:
- Настенные светильники, которые крепятся на вертикальных поверхностях и могут быть установлены как накладным, так и подвесным способом.
- Аккумуляторные светильники, которые чаще всего имеют встроенное зарядное устройство, используются для освещения эвакуационных, пожарных и аварийных выходов.
- Встраиваемые светодиодные лампы, которые монтируются в подвесные и натяжные потолки, обеспечивая скрытое, ненавязчивое освещение.
- Линейные светильники, служащие в качестве дополнительного освещения, включая светодиодные ленты.
- Поворотные светильники, способные изменять направление светового потока с помощью крепежного кронштейна.
По принципу рассеивания света все светильники делятся на узколучевые и широколучевые. Первые формируют концентрированный пучок света, а вторые обеспечивают равномерное распределение по всей области освещения.
Устройство светодиодных приборов освещения
Структура светодиодного осветительного прибора включает корпус с отражателем и множеством светодиодов, которые служат основными источниками света. Их надежность и долговечность зависят от других компонентов устройства. Для обеспечения хорошего качества светового потока в процессе производства используются матрицы и системы теплоотведения.
Системы теплоотведения используют термопасту для предотвращения перегрева светодиодов. Корпус светодиодного светильника может быть выполнен из пластика или алюминия, в зависимости от предназначения и дизайнерского решения.
Алюминиевая конструкция светильника обычно включает множество слоев теплоотводящего материала, который необходим для передачи энергии от кристаллов светодиодов к теплоотведению. В отличие от традиционных люминесцентных ламп, на поверхности светодиодных устройств отсутствуют вредные вещества.
Рассеиватель в светодиодной лампе играет значительную роль, обеспечивая распределение светового потока. Он должен быть устойчив как к механическому износу, так и к экстремальным температурам, поэтому многие производители выбирают поликарбонат для его изготовления.
Принцип работы светодиодной лампы
Принцип работы светодиодной лампы легко понять. Он базируется на явлении p-n-перехода, при котором происходит излучение света. Когда через лампу проходит электрический ток, электроны рекомбинируют и это ведет к испусканию света в формате определенного порядка. Для получения белого света используются синие светодиоды, которые накрываются слоем желтого люминофора. Цветовая температура света изменяется в зависимости от толщины люминофора, а интенсивность — от силы тока.
Этапы работы светодиодной лампы:
- Переменное напряжение поступает на диодный мост и выпрямляется.
- На следующем этапе сглаживаются пульсации, возникающие в процессе работы.
- Выпрямленное напряжение передается контроллеру, который управляет работой светильника.
- Далее происходит подача напряжения через импульсный трансформатор к светодиодам.
Теперь, когда мы разобрались в принципе работы светодиодной лампы, нам становится понятным, какие преимущества она имеет по сравнению с другими источниками света. Поскольку они не содержат токсичных веществ, светодиоды абсолютно безопасны для здоровья и экологии. Более того, они обеспечивают необходимое освещение и обладают высокой долговечностью.
Учитывая тип помещения и специфические требования к освещению…
Линейные светильники из алюминиевых профилей. Студийное освещение.
В июне 2022 года мы были удостоены награды от компании Atelier Maison De Mod за….
Консольный светильник — это освещение, которое крепится на столб с помощью специального…
Встраиваемые и накладные светильники: как правильно выбрать?
Тенденция использования единственного источника света в помещении постепенно теряет популярность. В наших собственных четырех стенах…
Наружное освещение
Теперь, когда мы разобрались с осветительными приборами для интерьеров, давайте перейдем к моделям, которые могут использоваться для наружного освещения.
- Уличные прожекторы. Эти устройства часто применяются для освещения зданий, конструкций и алей. Они могут эффектно подчеркивать архитектурные детали. Как и все светодиоды, такие прожекторы потребляют минимальное количество электроэнергии и имеют продолжительный срок службы от шести до восьми лет.
- Грунтовые осветительные устройства. Эти устройства устанавливаются прямо на поверхности земли или в наружных стенах зданий. Разнообразие оптики и источников света дает возможность создать уникальные решения для освещения, что особенно важно для дизайнеров.
- Промышленные устройства освещения. Такие приборы обладают высокой степенью защиты и применяются для освещения разных производственных помещений. Поскольку в конструкциях светодиодов отсутствует стекло и нить накаливания, они считаются более прочными и надежными. При подаче электроэнергии они включаются мгновенно и могут функционировать при низких температурах.
О сроке службы
Разные производители предоставляют различные показатели долговечности своих продуктов. Обычно светодиодная лампа может прослужить от тридцати до ста тысяч часов, что соответствует использованию от восьми до двадцати семи лет, если учитывать режим работы не менее десяти часов в сутки. Срок службы светодиодов зависит от ряда факторов, которые стоит рассмотреть более подробно.
Прежде всего, долговечность устройства зависит от качества кристаллов, используемых в светодиодах. Также существенную роль играет однородность структуры кристаллов. В процессе эксплуатации они могут разрушаться, что часто связано с нарушением кристаллической решетки или миграцией атомов металлов на электродах.
При возникновении повреждений в кристаллической решетке электрический ток может выделять тепло, но не создает света. Многочисленные поверки указывают на то, что повреждения структур могут возникать из-за статического электричества.
Атомы, проникающие в кристаллическую структуру, способствуют неэффективности электричества. Несмотря на то что ток продолжает течь, света не выделяется. С увеличением температуры и силы тока, проникновение атомов усиливается, и яркость значительно падает. В данной ситуации светодиоды быстро выходят из строя. Данная проблема чаще всего наблюдается у дешевых моделей. Необходимо также отметить, что такой износ может быть вызван неверным использованием устройства. Все светодиодные лампы имеют теплоотводы для защиты светодиодов от перегрева, которые уменьшают это тепло. Оно рассеивается в воздух или передается на поверхность, к которой прикреплен светильник. Если же лампа устанавливается в закрытый корпус, даже самые качественные устройства могут быстро выйти из строя. Поэтому в случае установки в подвесных потолках крайне важно использовать специальные лампы, способные пропускать тепло.
Недостаточное теплоотведение может негативно повлиять на внешний вид устройства, а также ухудшить люминофорное покрытие. Если свет начинает приобретать синий оттенок, это может указывать на то, что люминофор пострадал. Оптические конструкции, как правило, изготавливаются из пластика или силикона, что может существенно снижать светоотдачу светодиодов.
Видео. Светодиодные светильники. Распаковка. Тест
Выбор осветительных приборов
Чтобы использовать представленные выше виды светодиодного освещения в своем доме, важно правильно подбирать необходимые приборы. В интерьере можно использовать не только традиционные лампы, но и более современные решения. Теперь детально рассмотрим каждую из этих опций.
Светодиодные ленты
Конструкция светодиодных лент представляет собой равномерно распределенные светодиоды, закрепленные на гибком диэлектрическом основании. Ножки модулей соединены параллельно, используя медные провода, встроенные в ленту. На обратной стороне светодиодной ленты имеется самоклеящаяся лента, что позволяет быстро и просто установить ее по периметру помещения и на контурах элементов интерьера. В последнее время такие ленты стали особенно популярны для освещения натяжных потолков.
Люстры
Люстры со светодиодными источниками света позволяют достичь максимальной свободы в дизайне, так как форма и размеры не сопряжены с физическими ограничениями от установленных ламп. Современные светодиодные люстры демонстрируют высокую светоотдачу при минимальном энергопотреблении. Вы можете выбрать как традиционные модели, так и более современные, с плоским дизайном или с точечными источниками света, которые отлично подходят для установки светодиодных лент.
LED-панели
Светодиодные панели представляют собой плоские матрицы светодиодов, выполненные в квадратной или прямоугольной форме. Они чаще всего устанавливаются на потолках для обеспечения четкого и равномерного освещения. Такие панели могут монтироваться с корпусов или без них, что делает их идеальными для помещений с ограниченным пространством, поскольку сами по себе они занимают очень мало места.
Беспроводные светильники с датчиком движения
Поскольку светодиодные светильники потребляют сравнительно мало энергии, они могут работать от автономного источника питания. Поэтому в последние годы всё чаще используются беспроводные локальные светильники, которые не требуют прокладывания проводов для электроэнергии и управления. Они настолько легкие, что могут устанавливаться практически на любой поверхности. Когда в области, обнаруженной датчиком, фиксируется движение, освещение автоматически включается и затем отключается через определенное время.
Нюансы освещения в зависимости от комнаты
Как вы уже могли убедиться, светодиодное освещение можно реализовать в различных помещениях с помощью разнообразных устройств — от простых ламп до лент и точечных источников света. Из-за большого разнообразия как по дизайну, так и по техническим параметрам, выбор того или иного типа освещения должен основываться на назначении и характеристиках помещения. Это позволяет адаптировать источник света под поставленные задачи, а также подобрать необходимую яркость и направление светового потока.
Гостиная
Гостиная — это самая большая и уютная комната, где вечером собирается вся семья, принимаются гости и родственники. В связи с этим для оформления освещения в гостиной важно учитывать его зонирование и функциональные особенности:
- Общее освещение — создает основной фон в комнате. Оно осуществляется обычно при помощи большой люстры, которая является центральной частью интерьера. Помимо этого, общую освещенность могут поддерживать точечные софиты, распределенные по потолку или сосредоточенные в определенной схеме.
- Рабочее освещение — предназначено для освещения определенной зоны, например, возле кресла для чтения или над письменным столом. Как правило, это достигается с помощью настольной лампы или настенного светильника.
- Декоративное освещение — используется для акцентирования определенных элементов интерьера. Чаще всего оно располагается вдоль периметра потолка, но также может использовано для подсветки ниш и мебели.
Спальня
Для комнаты, предназначенной для отдыха, не рекомендуется использовать слишком яркие светильники, так как они могут отвлекать. Лучше всего выбирать приглушенные тона — небольшими и маломощными люстрами, настенными бра или настольными лампами, размещая их рядом с кроватью. Кроме того, прикроватные столики можно дополнительно подсветить с помощью контурной светодиодной ленты.
Детская
Светодиодное освещение в детских комнатах можно адаптировать в зависимости от возраста, пола и предпочтений ребенка. Для этих целей подойдут RGB-ленты, которые позволяют создавать локальное управляемое освещение с возможностью изменения цвета по необходимости.
Детскую можно разделить на разные зоны, освещаемые по отдельности:
- Игровая зона — пространство для игр и хранения игрушек, где не требуется слишком яркий свет. Здесь можно использовать рассеянное освещение, чтобы создать комфортные условия. Использование светодиодных лент позволит украсить пространство и создать световые формы.
- Зона для учебы — для выполнения домашних заданий или чтения необходима направленная мощная подсветка. Настольная лампа с регуляцией положения отражателя станет отличным решением.
- Спальное место — прикроватный светильник или ночник с выключателем, расположенным рядом с кроватью, — это удобный вариант, позволяющий создать атмосферу уюта перед сном.
Светодиодное освещение
Кроме того, что важно разделять типы освещения по помещениями, важную роль играет правильное размещение светильников и осветительного оборудования. В зависимости от назначения светильники могут быть установлены на потолке, стенах или на полу, что также следует учитывать на стадии проектирования.
Потолка
Традиционно, светодиодные светильники устанавливаются на потолке для максимальной экономии пространства и удобства перемещения. Классическая схема освещения потолка — это установка люстры в центре комнаты, но, к сожалению, это не всегда осуществимо. В помещениях с низкими потолками предпочтительнее использовать плоские или встраиваемые светильники LED.
Для оформления отделки потолка в открытых пространствах также можно использовать светодиодные ленты или лампы. Такая же схема подойдет для натяжных потолков, которые могут подсвечиваться изнутри за счет полупрозрачной ткани. К тому же, подвесные потолки также можно выделить, устанавливая на них различные конструкции или картинные элементы, что создаст ощущение высоких потолков.
Стен
Для подсветки стен можно использовать как светодиодные ленты, так и стеновые светильники. Первый вариант отлично подходит для создания дизайна с узорами или рисунками. Это решение помогает визуально увеличить пространство и оживить интерьер. Настенные светильники, в свою очередь, предназначены для функционального освещения — они могут освещать определенные зоны или концентрировать свет в конкретной области.
