Φωτισμός LED – αποχρώσεις

Το περιεχόμενο του άρθρου



Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε λεπτομερώς για το φωτισμό LED, γιατί τα επόμενα χρόνια, αυτές οι λάμπες θα εγκατασταθούν στους περισσότερους λαμπτήρες μέσα και κοντά στα σπίτια μας. Θα μάθετε ποιοι τύποι λαμπτήρων LED υπάρχουν, σε ποιους παράγοντες εξαρτάται η διάρκεια ζωής μιας λάμπας LED, πώς να κάνετε τη σωστή επιλογή.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Σε σύγκριση με τους συνηθισμένους οικιακούς λαμπτήρες – με νήμα και φθορισμό – οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουμε πολύ λίγα για τον ηλεκτρικό εξοπλισμό LED. Όχι, οι συνηθισμένες λυχνίες LED υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό στην καθημερινή ζωή, που μας ενημερώνουν για την ενεργοποίηση οικιακών συσκευών ή τη λάμψη με πολύχρωμα φώτα στο δέντρο της Πρωτοχρονιάς, αλλά πώς μπορούν να φωτίσουν ένα δωμάτιο ή έναν δρόμο – τα LED είναι τόσο μικρά; Προτείνω να εξετάσω προσεκτικά τον φωτισμό LED από όλες τις πλευρές, διότι τα επόμενα χρόνια οι λαμπτήρες αυτοί θα εγκατασταθούν στους περισσότερους λαμπτήρες μέσα και κοντά στα σπίτια μας..

Λιγότερο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας – περισσότερο φως

Κάθε ηλεκτρικός λαμπτήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια που τους παρέχεται σε ακτινοβολία φωτός ορατή στο ανθρώπινο μάτι και μετριέται σε αυλούς. Όσο υψηλότερη είναι η φωτεινή αποτελεσματικότητα, τόσο πιο αποτελεσματικά είναι αυτά τα φωτιστικά..

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Ας συγκρίνουμε λαμπτήρες LED και “λαμπτήρες Ilyich”. Δύο δεκαετίες νωρίτερα, για να βελτιωθεί ο φωτισμός, τα νοικοκυριά αντικατέστησαν, για παράδειγμα, μια λάμπα πυρακτώσεως 100 watt με μια πιο ισχυρή λάμπα 150-200 watt ή εγκατεστημένες λάμπες με αρκετές πρίζες, σε κάθε περίπτωση αυξάνοντας την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η αναλογία μεταξύ της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και της φωτεινής αποτελεσματικότητας των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι – 1 watt, περίπου 12 lumens. Είναι δυνατή η αύξηση της φωτεινής απόδοσης τέτοιων λαμπτήρων μόνο με την αύξηση της θερμοκρασίας θέρμανσης του νήματος βολφραμίου, αλλά αυτό θα μειώσει σοβαρά την ήδη σύντομη διάρκεια ζωής τους – ένας συνηθισμένος λαμπτήρας 100 W δεν μπορεί να λάμψει για περισσότερες από 1000 ώρες, καθώς η θέρμανση καταστρέφει το πυρακτωμένο νήμα. Ο μόνος τρόπος για να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής είναι να μειώσετε την ήδη χαμηλή απόδοση, η οποία δεν υπερβαίνει το 15%. Για παράδειγμα, μειώνοντας την τιμή απόδοσης στο 4% μειώνοντας την τάση που καταναλώνεται από τη λάμπα, μπορείτε να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής της χίλιες φορές – αλλά μια τέτοια λάμπα θα λάμψει εντελώς αμυδρό.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Οι σύγχρονοι λαμπτήρες LED για κάθε ηλεκτρικό ρεύμα που καταναλώνεται παράγουν τουλάχιστον 100 lumens, η ένταση της φωτεινής ροής που παράγουν υπερβαίνει εκείνη των λαμπτήρων πυρακτώσεως περίπου 10 φορές. Για παράδειγμα, οι προβολείς LED είναι πιο αποδοτικοί και λιγότερο ενεργειακοί από τους αντίστοιχους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Η φωτεινή απόδοση μιας λυχνίας LED εξαρτάται από τον τύπο και τη θερμοκρασία της θέρμανσης LED, τα χαρακτηριστικά του τροφοδοτικού, καθώς και από το σχεδιασμό της – οπτικά και φωτιστικά στοιχεία που βρίσκονται στη βάση της λάμπας.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Για να επιτευχθεί η μέγιστη φωτεινή απόδοση, δεν αρκεί ο εξοπλισμός ενός λαμπτήρα με LED υψηλής ποιότητας. Ο κατασκευαστής πρέπει να κατασκευάσει το πιο αποτελεσματικό θερμικό καθεστώς μέσα του – εάν η θερμοκρασία των LED στην ενεργή περιοχή (η ζώνη ανασυνδυασμού ηλεκτρονίων στην κρυσταλλική επιφάνεια) αυξάνεται κατά 10 ° C, τότε η φωτεινή ροή μιας τέτοιας λάμπας θα μειωθεί κατά 2,5%. Με άλλα λόγια, μια λυχνία LED που παράγει φωτεινή ροή 100 lumens, με θέρμανση στη ζώνη ανασυνδυασμού ηλεκτρονίων περίπου 25 ° C, μετά την εγκατάσταση σε κλειστή λυχνία μπορεί να θερμανθεί στην ενεργή ζώνη στους 100 ° C – η ένταση της ακτινοβολίας φωτός της στην περίπτωση αυτή θα μειωθεί σε 80 lumens.

Κατευθυντικότητα της ακτινοβολίας φωτός. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως και φθορισμού, οι οποίοι εγκαθίστανται σε φωτιστικά σώματα, δημιουργούν μια ομοιόμορφη φωτεινή ροή προς όλες τις κατευθύνσεις – ο φωτισμός αυτός μπορεί να επικεντρωθεί σε μία κατεύθυνση μόνο με τη βοήθεια ενός προβολέα ή ενός ανακλαστήρα. Η εκπομπή φωτός των LED κατευθύνεται πάντα μόνο προς μία κατεύθυνση, επομένως, οι λαμπτήρες LED είναι εξοπλισμένοι με ένα οπτικό στοιχείο (δευτερεύον οπτικό) που αλλάζει τη γραμμική κατεύθυνση της φωτεινής ροής από κάθε LED στην απαιτούμενη γωνία, γεγονός που σας επιτρέπει να αποκτήσετε κάποια σκέδαση φωτός.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Η γραμμικότητα της φωτεινής ροής που παράγεται από μια λυχνία LED είναι τόσο πλεονέκτημα όσο και μειονέκτημα των λαμπτήρων αυτού του τύπου – από τη μία πλευρά, οι αυλοί δεν σπαταλούνται και φωτίζουν μόνο τις απαραίτητες περιοχές, γεγονός που επιτρέπει την εγκατάσταση λαμπτήρων χαμηλότερης ισχύος στους λαμπτήρες. Από την άλλη πλευρά, η κατασκευή φωτισμού με λαμπτήρες LED πρέπει να ληφθεί ιδιαίτερα υπεύθυνα, διότι η λανθασμένη τοποθέτηση συσκευών φωτισμού θα οδηγήσει στο σχηματισμό υπερβολικά φωτισμένων και πολύ σκοτεινών περιοχών στο δωμάτιο..

Πόσο θα διαρκέσει η λυχνία LED

Διάφοροι κατασκευαστές μιλούν για διάρκεια ζωής 30.000-100.000 ωρών, δηλαδή, στην πρώτη περίπτωση, η λάμπα θα διαρκέσει περισσότερο από 8 χρόνια, στη δεύτερη – πάνω από 27 χρόνια, υπό την προϋπόθεση ότι η λάμπα χρησιμοποιείται καθημερινά για 10 ώρες. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η διάρκεια ζωής των λαμπτήρων LED εξαρτάται από παρόμοια χαρακτηριστικά των LED – ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτές..

Το πρώτο κριτήριο που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής ενός LED είναι η ποιότητα του κρυστάλλου LED και η ομοιομορφία της δομής του. Κατά τη λειτουργία, ο κρύσταλλος υποβαθμίζεται για δύο λόγους – ως αποτέλεσμα πολλαπλών παραβιάσεων του κρυσταλλικού πλέγματος και λόγω της μετανάστευσης μεταλλικών ατόμων που σχηματίζουν τα ηλεκτρόδια.

Σχεδιασμός LED α) κατασκευή συμβατικού LED: 1 – άνοδος 2 – κάθοδος; 3 – αγωγός 4 – κρύσταλλο; 5 – πλαστικός φακός
β) κατασκευή ενός ισχυρού LED: 1 – σώμα. 2 – αγωγός 3 – ψύκτρα 4 – κρύσταλλο; 5 – φακός 6 – κάθοδος

Σε εκείνες τις περιοχές του κρυστάλλου όπου το κρυσταλλικό πλέγμα υπέστη τις περισσότερες ζημιές, η ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνεται μόνο με την απελευθέρωση θερμότητας, δηλαδή χωρίς ακτινοβολία φωτός. Η ακριβής αιτία αυτού του ελαττώματος δεν έχει αποδειχθεί και πιστεύεται ότι προκαλείται από στατικό ηλεκτρισμό..

Μεταλλικά άτομα που διεισδύουν στην κρυσταλλική δομή από τα ηλεκτρόδια προκαλούν ρεύματα διαρροής – η κίνηση ρεύματος στον κρύσταλλο μέσω μεταλλικών εγκλεισμάτων σε ατομικό επίπεδο, δεν παράγεται φως. Με αύξηση του ρεύματος και της θερμοκρασίας, η διαδικασία διείσδυσης μεταλλικών ατόμων στον κρύσταλλο LED αυξάνεται απότομα, ενώ η εκπομπή φωτός και η τάση πέφτουν – ένα τέτοιο LED θα αποτύχει γρήγορα. Αυτό το μειονέκτημα είναι εγγενές σε φθηνούς “overclocked” λαμπτήρες LED, οι οποίοι έχουν υψηλή φωτεινότητα με ανεπαρκώς αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας – οι αδίστακτοι κατασκευαστές προτιμούν αυτό, τον φθηνότερο τρόπο αύξησης της απόδοσης φωτός των προϊόντων τους λόγω της σχετικά σύντομης διάρκειας ζωής του προϊόντος.

Ωστόσο, συχνά δεν ευθύνεται μόνο ο κατασκευαστής, αλλά και ο χρήστης για την αύξηση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό της λυχνίας LED και, ως αποτέλεσμα, της ταχείας φθοράς. Ένα καλοριφέρ που απομακρύνει τη θερμότητα από τα LED πρέπει να το απελευθερώσει στον περιβάλλοντα αέρα ή στον τοίχο στον οποίο είναι προσαρτημένο το φωτιστικό. Εάν εγκαταστήσετε αρκετούς λαμπτήρες LED σε αναρτημένη οροφή ή κλείσετε τον λαμπτήρα τους με ένα πολύ παρακείμενο υλικό, τότε ακόμη και η λάμπα υψηλότερης ποιότητας θα υπερθερμανθεί γρήγορα λόγω έλλειψης χώρου για την απαγωγή θερμότητας. Παρεμπιπτόντως, θα ήταν σωστό να εγκαταστήσετε λαμπτήρες οροφής Armstrong LED στην ψευδοροφή, που έχουν τη μορφή πάνελ.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Η κακή απαγωγή θερμότητας κατά τη λειτουργία της λυχνίας LED επηρεάζει επίσης τον φωσφόρο που καλύπτει το κρύσταλλο LED και το οπτικό σύστημα ενσωματωμένο στο LED. Ένα σημάδι φθοράς του φωσφόρου είναι μια μπλε απόχρωση ακτινοβολίας φωτός που προκαλείται από την επικράτηση της άμεσης ακτινοβολίας από τον κρύσταλλο. Το οπτικό σύστημα, κατασκευασμένο κυρίως από σιλικόνη ή πλαστικό, χάνει τη διαφάνεια του, γεγονός που μειώνει την απόδοση φωτός των LED.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα LED από τέσσερις από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές στον κόσμο σε αυτόν τον τομέα, συγκεκριμένα η ιαπωνική εταιρεία Nichia, η Dutch Philips, η American Gree και η γερμανική Osram, έχουν τις υψηλότερες επιδόσεις και τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Όσον αφορά τη διάρκεια ζωής των λαμπτήρων LED, θα πρέπει να σημειωθεί ότι μπορούν να παράγουν ακτινοβολία φωτός για αρκετές δεκαετίες, αλλά η ένταση αυτής της ακτινοβολίας θα μειωθεί σταδιακά για τους λόγους που περιγράφονται παραπάνω. Μετά από 25.000 ώρες (όταν εργάζεστε 10 ώρες την ημέρα – 6,5 χρόνια) λειτουργίας, η ένταση της φωτεινής ροής θα μειωθεί κατά 25-30%, η οποία, ωστόσο, πληροί τις απαιτήσεις των σύγχρονων προτύπων.

Τύποι λαμπτήρων LED

Ανάλογα με το σκοπό τους, οι λυχνίες LED χωρίζονται σε δρόμους, βιομηχανικές και οικιακές.

Τα εξωτερικά φωτιστικά LED που εκπέμπουν λευκό φως έχουν σχεδιαστεί για να φωτίζουν δρόμους, πάρκα και διάφορες αρχιτεκτονικές κατασκευές · δεν διαθέτουν αντικαταστάσιμη λάμπα. Το περίβλημά τους εξυπηρετεί δύο σκοπούς – να παρέχει τη μέγιστη προστασία από τη σκόνη και την υγρασία, καθώς και να λειτουργεί ως καλοριφέρ που απομακρύνει τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα.

Φωτιστικά δρόμου LED

Τα φωτιστικά γραφείων (λευκό φως), οι εγκαταστάσεις στέγασης και οι κοινόχρηστοι χώροι και τα βιομηχανικά εργαστήρια δεν διαθέτουν επίσης αντικαταστάσιμα στοιχεία και πρακτικά δεν χρειάζονται συντήρηση. Διαφέρουν από τα φωτιστικά του δρόμου, καθώς πληρούν αυστηρότερες απαιτήσεις για ποιότητα φωτισμού, σταθερή απόδοση χρώματος και συνθήκες λειτουργίας..

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Οι οικιακοί λαμπτήρες LED (κίτρινο φως) έχουν χαμηλή ισχύ (έως 20 W), ο σχεδιασμός και τα χαρακτηριστικά τους πληρούν ορισμένες απαιτήσεις για την ποιότητα του φωτισμού, της πυρκαγιάς και της ηλεκτρικής ασφάλειας, έχουν διακοσμητική εμφάνιση. Συνήθως, τα οικιακά φωτιστικά είναι εξοπλισμένα με αντικαταστάσιμους λαμπτήρες LED. Αυτή η ομάδα λαμπτήρων είναι η πιο διαφορετική στο σχεδιασμό και τη θέση εγκατάστασής της – μπορούν να ενσωματωθούν στην οροφή, το πάτωμα, τους τοίχους, τα έπιπλα, ανάρτηση, που χρησιμοποιούνται για φωτισμό επιτραπέζιου φωτισμού, ως νυχτερινό φως, φωτισμός κλπ..

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Επιλογή λυχνίας LED

Η διάρκεια ζωής μιας λυχνίας LED εξαρτάται από μια σειρά χαρακτηριστικών που ενσωματώνονται σε αυτήν κατά την παραγωγή, επομένως το όνομα του κατασκευαστή είναι σημαντικό κατά την επιλογή – δηλαδή, μόνο το κριτήριο της τιμής δεν καθορίζει την ποιότητά του. Ας προχωρήσουμε στην επιλογή – πώς να μην κάνετε λάθη αγοράζοντας καθόλου μια φτηνή λυχνία LED?

Το συνηθισμένο κριτήριο επιλογής – η ισχύς της λάμπας σε watt – δεν είναι εντελώς ενδεικτική σε σχέση με τους λαμπτήρες LED, καθώς αναφέρει μόνο την κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα και πρέπει να γνωρίζουμε την ποσότητα της ακτινοβολίας φωτός.

Λυχνία LED

Η εκπομπή φωτός, μετρούμενη σε lumens (lm), χαρακτηρίζει την ικανότητα μιας δεδομένης λάμπας να φωτίζει ένα δωμάτιο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο κατασκευαστής «ξεχνάει» να υποδείξει την τιμή της φωτεινής ροής στη συσκευασία του λαμπτήρα, αναφέροντας μόνο μια σύγκριση με μια λάμπα πυρακτώσεως συγκεκριμένης ισχύος – λένε, αυτή η λυχνία LED αντιστοιχεί πλήρως σε αυτήν όσον αφορά την ποιότητα του φωτισμού. Προτείνω να χρησιμοποιήσετε τον παρακάτω πίνακα για να προσδιορίσετε τη σχέση μεταξύ εκπομπής φωτός και ισχύος λαμπτήρα..

Ισχύς λαμπτήρα πυρακτώσεως (W)Λαμπτήρας φθορισμού, ισχύς (W)Λυχνία LED, ισχύς (W)Φωτεινή ροή (lm), μέσος όρος
205-72-3250
4010-134-5400
6015-168-10700
7518-2010-12900
εκατό25-3012-151200
15040-5018-201800
20060-8025-302500

Φαίνεται ότι αυτά τα δεδομένα είναι αρκετά για να επιλέξουν μια λυχνία LED, αλλά αυτό δεν συμβαίνει – πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι λυχνίες LED εκπέμπουν μια στενή δέσμη, σε αντίθεση με τους λαμπτήρες φθορισμού και πυρακτώσεως. Οι κατασκευαστές επεκτείνουν τη γωνία φωτισμού της λάμπας με ένα οπτικό στοιχείο, υποδεικνύοντας τη γωνία απόκλισης της δέσμης φωτός στη συσκευασία. Εάν η γωνία είναι 120 °, τότε αυτό σημαίνει τα εξής – η φωτεινή ροή που εκπέμπεται από τη λάμπα μειώνεται κατά το ήμισυ καθώς η φωτεινή ροή αποκλίνει από τον κεντρικό άξονα κατά 60 °. Το μοτίβο κατευθυντικότητας της ακτινοβολίας φωτός με απόκλιση 120 ° είναι αρκετά ευρύ – ο χώρος κάτω από μια τέτοια λάμπα θα φωτίζεται σε μια μεγάλη περιοχή με σχεδόν την ίδια φωτεινότητα. Οι λαμπτήρες LED με γωνία απόκλισης από 20 ° έως 30 ° είναι κατάλληλοι μόνο για φωτισμό περιοχής (έμφαση), δεν είναι κατάλληλοι για συνηθισμένο φωτισμό δωματίου.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Τέλεια, ίσως νομίζετε, θα πρέπει να επιλέξετε λαμπτήρες LED με απόκλιση 120 ° – ανεξάρτητα από το τι! Ο φωτισμός ευρείας γωνίας δημιουργεί ένα άλλο πρόβλημα – υψηλή φωτεινότητα σε ευρεία γωνία, η οποία μπορεί να προκαλέσει δυσφορία στα μάτια των νοικοκυριών. Για το λόγο αυτό, λαμπτήρες με ευρεία γωνία απόκλισης μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε φωτιστικά οροφής και τοίχου στα οποία πληρούται η απαίτηση για προστατευτική γωνία. Επιτρέψτε μου να εξηγήσω: η προστατευτική γωνία του φωτιστικού είναι η μεγαλύτερη γωνία στην οποία η ίδια η πηγή φωτός (λαμπτήρας) δεν πέφτει στην άμεση οπτική γωνία του ανθρώπινου ματιού, δηλαδή δεν ανάβει τα μάτια. Η προστατευτική γωνία στα φωτιστικά σώματα δημιουργείται με τη βοήθεια πλεγμάτων, τοποθετημένων σε μια ορισμένη απόσταση από το λαμπτήρα.

Φωτισμός LED - αποχρώσεις

Ο επόμενος δείκτης είναι η θερμοκρασία χρώματος ή, με άλλα λόγια, ο τόνος χρώματος της ακτινοβολίας φωτός που δημιουργείται από μια δεδομένη λάμπα. Εάν όλα ήταν απλά με λαμπτήρες πυρακτώσεως – το φως τους ήταν μόνο κίτρινο, τότε στην περίπτωση των λαμπτήρων φθορισμού και LED δεν ισχύει. Όταν επιλέγετε μια λάμπα, φροντίστε να δώσετε προσοχή στη θερμοκρασία χρώματος που αναφέρεται στη συσκευασία σε βαθμούς Kelvin:

  • Από 2700 έως 3500 ° K – το λεγόμενο “ζεστό” φως με κίτρινη απόχρωση, παρόμοιο με την ακτινοβολία φωτός από λαμπτήρες πυρακτώσεως. Ταυτόχρονα, οι λαμπτήρες με θερμοκρασία χρώματος 2700 ° K εκπέμπουν έντονο κίτρινο φως, αλλά η φωτεινή ροή τους δεν είναι τόσο ισχυρή και εκείνοι με θερμοκρασία χρώματος 3500 ° K διακρίνονται από ισχυρότερη ακτινοβολία φωτός με χαμηλότερες αποχρώσεις του κίτρινου (παράγουν περισσότερο λευκό φως από το κίτρινο).
  • Από 4000 έως 5000 ° K – ουδέτερη εκπομπή λευκού φωτός, παρέχοντας έντονο φωτισμό. Αυτοί οι λαμπτήρες χρησιμοποιούνται συνήθως σε γραφεία, επιχειρήσεις και δημόσια ιδρύματα.
  • Πάνω από 6500 ° K – δροσερό λευκό φως με υψηλή φωτεινή αποτελεσματικότητα. Αυτή η ομάδα λαμπτήρων χρησιμοποιείται μόνο για φωτισμό δρόμου.

Τέλος, φροντίστε να δώσετε προσοχή στον δείκτη χρωματικής απόδοσης (δείκτης χρωματικής απόδοσης) που αναγράφεται στη συσκευασία των λαμπτήρων – η αριθμητική του τιμή χαρακτηρίζει το πόσο τα χρώματα των αντικειμένων που φωτίζονται από αυτήν τη λάμπα θα ταιριάζουν με το φυσικό τους χρώμα. Η βέλτιστη τιμή αυτού του δείκτη θα είναι ένας δείκτης απόδοσης χρώματος 70 και άνω (ή ένας βαθμός απόδοσης χρώματος τουλάχιστον 2Α). Οι λαμπτήρες δρόμου μπορεί να έχουν χαμηλότερη τιμή δείκτη 60 (ή 2B), αλλά όχι χαμηλότερη.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου