Энергосберегающие светодиодные лампы

      Комментарии к записи Энергосберегающие светодиодные лампы отключены

История светодиодных ламп

Как устроена и трудится светодиодная лампа

минусы и Плюсы энергосберегающих светодиодных ламп

Как выбрать светодиодную лампу для дома

В данной статье: история светодиодов; светодиодная лампа — устройство; характеристики светодиодной лампы; цены и производители; выбор энергосберегающей лампы для дома.

  • История светодиодных ламп

  • Как устроена и трудится светодиодная лампа

  • минусы и Плюсы энергосберегающих светодиодных ламп

  • Как выбрать светодиодную лампу для дома

Каким должны быть освещение в отечественных зданиях? На данный счет имеется два мнения: домочадцев — свет должен быть приятным и не резким; первых лиц государства — на освещение домов должно расходоваться как возможно меньше электричества. Неумолимый рост расценок на источники энергии мало понятен рядовому обывателю, его больше интересует вопрос «из-за чего эти самые энергосберегающие лампы так дорого стоят».

В данной статье будет детально рассмотрены энергосберегающие светодиодные лампы, каковые в самом ближайшем будущем, причем независимо от желания либо нежелания рядового потребителя, будут освещать отечественные дома.Энергосберегающие светодиодные лампы Разберемся, так ли они хороши, как их обрисовывают? История светодиодных ламп Все началось в далеком 1907 году, в то время, когда британский инженер Генри Раунд, отключив освещение в лаборатории, случайно увидел свечение около диодного контакта, находящегося под напряжением.

Он сделал вывод, что свечение позвано какой-то неточностью в расчетах и не придал этому особенного внимания, не смотря на то, что и отметил данный факт в отчете.

Олег Владимирович Лосев Спустя 16 лет затем события коммунистический физик Олег Владимирович Лосев занялся изучением необычного свечения, появляющегося в месте пайки контактов диода из карбида кремния (карборунда).

Лосев так и не узнал природы свечения, отметив, что нагрева до больших температур наряду с этим не было — обстоятельство свечения таилась в каком-то электронном ходе, не известном науке тех лет.

Данные исследований Лосева по свечению диодов были переведены на пара языков и опубликованы в ряде научных изданий, но особенного интереса не позвали.

Привычные лампы с нитью накаливания в начале XX столетия считались в полной мере достаточными и незаменимыми — изобретать что-то новое не было необходимости.

Устойчивый интерес к свечению диодов появился во второй половине прошлого века, в то время, когда американский инженер Рубин Браунштейн заявил о собственном открытии — диоды из арсенида галлия (GaAs) при подключении питания излучают инфракрасные лучи.

По словам инженера совершенно верно такое же излучение было увидено им у диодов из фосфида индия (InP), антимонида галлия (GaSb) и складывающихся из кремнево-германиевого сплава.

Первый инфракрасный диод был запатентован в первой половине 60-ых годов XX века — американскими исследователями Гари Питманом и Робертом Бьярдом. Но применять такие диоды для освещения помещений было нереально, т.к. инфракрасные лучи находятся за пределами спектра, видимого людской глазом.

изобретатель и Американский учёный Ник Холоньяк Создателем полноценного светодиода стал Ник Холоньяк-младший, создавший в первой половине 60-ых годов двадцатого века полноценный LED-светодиод, излучающий видимый красный свет. Как раз Холоньяк считается «отцом» светодиодных ламп. Через десятилетие его ученик Джордж Крафорд создал первый светодиод, излучающий желтый свет, и в десять раз усилил яркость красных и оранжево-красных светодиодов.

Но особенным коммерческим спросом новые источники света не пользовались — еще бы, поскольку цена одного светодиода составляла в то время 200$ США. Первое коммерчески успешное производство светодиодов во второй половине 60-ых годов XX века наладила американская компания «Monsanto», специализирующаяся на химической продукции, это были светодиоды из сплавов арсенида галлия и фосфида индия.

Как раз «Monsanto» сделала светодиоды популярными и обширно распространенными в цифровых часах и электронных калькуляторах — во время с 1968 по 1970 год эта компания-монополист в области светодиодов реализовывала продукции вдвое больше, чем в каждом прошлом месяце. Внедрением в электронику светодиоды обязаны компании «Hewlett-Packard», первой оценившей значение светодиодов для электроприборов и деятельно закупавшей их у «Monsanto».

В первой половине 70-ых годов XX века монополия «Monsanto» на рынке светодиодов была прекращена — применяя полупроводниковые чипы врача Жана Эрни, американская компания «Fairchild Semiconductor» наладила выпуск недорогих светодиодов ценой в пять центов любой. Десятилетия светодиоды широко применялись в бытовой и промышленной электронике, но никак не для освещения помещений.

Мысль создания полноценных светодиодных ламп, талантливых освещать отечественные дома лучше, чем каждые «лампы Ильича», появилась у Сюдзи Накамура, трудившегося на японскую компанию «Nichia Corporation» — как раз под его управлением инженеры компании создали в первой половине 90-ых годов двадцатого века первый светло синий светодиод высокой яркости. Первый светодиод, испускающий броский белый свет, был создан недавно — во второй половине 90-ых годов двадцатого века, его создателем стал американский инженер Фред Шуберт. Сейчас энергосберегающие светодиодные лампы уже существуют, но все еще проходят совершенствование, поскольку первые светодиоды, интенсивность света которых стала равна и, в последствии, превысила яркость ламп с нитью накаливания, показались только в начале XXI века. Как устроена и трудится светодиодная лампа Устройство любой современной лампы на светодиодах таково:

  • цоколь. Обычный элемент любой лампы, рекомендован для вкручивания в патрон светильника;

  • пускатель-балласт (драйвер), заключенный в пластиковый корпус с вентиляционными отверстиями. Преобразует переменный ток в постоянный, содержит более замечательные конденсаторы, чем в схеме балласта люминесцентных ламп. Обстоятельство следующая — тепло, вырабатываемое диодами в светодиодных лампах, направлено не наружу, а вовнутрь ее корпуса, исходя из этого и требуются вентиляционные отверстия в корпусе балласта. Срок работы любой светодиодной лампы связан с числом вентиляционных отверстий в корпусе и надежностью конденсаторов, и от стабилитронов, сглаживающих напряжение при его перепадов;

  • алюминиевый радиатор. Его выступающие ребра расположены на протяжении и по спирали, что усиливает отвод тепла;

  • плата, на которой установлены светодиоды. Выполнена из алюминия, на сторону, обращенную к радиатору, нанесена термопаста, отводящая тепло — 90% излучения тепла от светодиодов приходится на алюминиевую плату, в которой они установлены;

  • светодиоды, числом от 5-ти, снабжающие неспециализированную мощность лампы. От качества светодиодов зависит световой поток, генерируемый ими;

  • рассеиватель света, закрепленный на внутреннем кольце из алюминия. Производится из матового пластика, помогает для равномерного рассеивания светового пучка от светодиодов. Фактически не греется.

Главными элементами светодиодной лампы являются светодиоды — полупроводниковые устройства, преобразующие электрический ток в световое излучение. Любой светодиод складывается из не проводящей ток подложки, на которую уложен полупроводниковый кристалл — оба этих элемента заключены в корпус с выводами контактов с одной и линзой из пластика иначе.

Свободное пространство между кристаллом и линзой заполнено бесцветным силиконом, конструкция светодиода закреплена на алюминиевом основании, отводящем тепло и придающем светодиоду громадную жесткость. Отчего же светодиод светится? Секрет свечения содержится в рекомбинации электронов между двумя контактами полупроводника с различной проводимостью.

Кристалл полупроводника в местах вывода контактов проходит легирование акцепторной примесью, содержащей недостаточное число электронов, с одной стороны и донорской, где электроны имеются в изобилии, с другой. При подаче питания происходит рекомбинация электронов и появляющаяся наряду с этим избыточная энергия преобразовывается в видимый свет. На первый взгляд создается чувство, что чем выше сила тока — тем более интенсивно будет свечение светодиода.

Все правильно, интенсивность световой энергии будет выше, но наряду с этим из-за сопротивления в полупроводнике быстро возрастет нагрев диода, что приведёт к оплавлению контактов либо сгорание полупроводника. минусы и Плюсы энергосберегающих светодиодных ламп Существующие на сегодня светодиодные лампы владеют как преимуществами, так и недочётами — их разработка до полноценного источника света в отечественных зданиях еще не закончена. Хорошие характеристики:

  • мельчайшее, если сравнивать с любыми вторыми типами бытовых ламп, электропотребление — в 8-10 раз меньшее, чем у ламп с нитью накаливания;

  • высокая световая отдача, порядка 120 люменов на любой затраченный ватт энергии. Для сравнения светоотдача «ламп Ильича» образовывает от 10 до 24 лм на любой ватт, у люминесцентных ламп — от 60 до 100 лм на ватт;

  • наивысший, если сравнивать с любыми вторыми лампами освещения, срок работы порядка 50 000 часов, при условии качественного построения самой светодиодной лампы и применении в ее изготовлении отличных материалов;

  • получение разных черт спектра без применения светофильтров, т.е. по аналогии с лампами накаливания;

  • безопасность и прочность для пользователей. Светодиодная лампа при случайном падении не разобьется и не будет повреждена, т.е. осколков стекла, характерных для аналогичной обстановки с каждый осветительной лампой, не будет. Ее элементы не содержат какое количество-нибудь страшных компонентов химического происхождения, присутствующих, например, в люминесцентных лампах;

  • не зависит от отключений и количества включений, при вторых ламп количество включений-отключений без шуток воздействует на длительность работы;

  • надёжна в работе — не нужно ток большого напряжения, громаднейшая температура светодиода и ограждающей арматуры не превысит 60 °С.

Отрицательные характеристики:

  • большая цена. Цена светодиодных ламп на сегодня превышает цена люминесцентных ламп подобной мощности в 8-10 раз. Понижение розничной цены без утраты качества — основная задача производителей светодиодных ламп;

  • потребность в отводящем тепло радиаторе. Размеры светодиодов через чур мелки и не достаточны для независимого отвода тепла, выделяемого им при работе — чем замечательнее светодиодная лампа, тем площади и большего размера радиатор ей нужен. Соответственно, внушительный размер алюминиевого радиатора воздействует на себестоимость лампы, к тому же замечательную светодиодную лампу будет тяжело либо нереально установить в простые светильники — она в них не поместится;

  • в отсутствии конденсатора, сглаживающего световой поток светодиодов, отмечается заметная пульсация света;

  • при построении лампы на недорогих светодиодах ее светоотдача понижается до больших 100 лм/Вт и делается равной люминесцентным лампам, т.е. теряется серьёзное преимущество светодиодной лампы;

  • световой спектр, генерируемый светодиодами, монохромен и значительно отличается от естественного солнечного освещения. Для смягчения монохромного светового излучения требуется люминофоры особого состава;

  • генерируемый световой поток узко направлен и требует установки нескольких разнонаправленных ламп либо рассеивателя света, но использование последнего значительно снижает интенсивность освещения.

Как выбрать светодиодную лампу для дома В хозяйственных магазинах России энергосберегающие светодиодные лампы распространены не так обширно, как люминесцентные — они дороже, исходя из этого пользуются меньшим спросом. Наибольшие производители светодиодных ламп: американская «General Electric», германские «Osram», «Bioledex» и «BLV licht», голландская «Philips», индийская «Sylvania», русский «Оптоган» — цена их продукции варьируется от 600 до 3 000 руб. за одну лампу. Кроме известных брендов, в магазинах довольно часто видятся недорогие светодиодные лампы китайских и маленьких отечественных производителей — на мой взор, покупать их продукцию не следует, т.к. низкая стоимость вероятнее разъясняется экономией на комплектующих, соответственно такие лампы прослужат недолго. А сейчас о параметрах выбора светодиодных ламп:

  • мощность лампы. 100 Вт лампе накаливания соответствует светодиодная в 12-15 Вт, причем световой поток 15 Вт светодиодной лампы будет мало более интенсивным, чем у «лампы Ильича» в 100 Вт;

  • температура света. На упаковке или корпусе лампы будет нанесена температура света в кельвинах, привычный нам солнечный свет имеет температуру 2 700 — 3 000 К. Своим происхождением температура света ламп в кельвинах обязана цвету железного бруска, нагреваемого в печи — до 3 000 К он желто-белого цвета, с нарастанием температуры делается все более белым. Лампы, излучающие свет большей температуры чем 3 000 К, более броские, но их свет сложно переносится и уместен лишь в офисных помещениях;

  • угол освещения. В случае если все светодиоды в лампе будут находятся в одной плоскости, то темперамент освещения будет очаговым, узконаправленным — любой светодиод излучает направленный световой поток. Для эффективного освещения и рассеивания света помещения будет комфортно, в случае если светодиоды размещены на нескольких плоскостях, а сама лампа оснащена линзами рассеивания света, покрытыми изнутри люминофором;

  • коэффициент передачи цвета. Его значение должно быть указано на упаковке лампы, для светодиодов коэффициент в большинстве случаев образовывает от 70 до 95 — чем выше приведенное на упаковке значение, тем лучше будет светить светодиодная лампа и напротив. В случае если на упаковке указано коэффициент цветопередачи 95, а цена самой лампы низка — это попытка одурачить клиента, недорогие лампы не смогут иметь столь высокую цветопередачу;

  • отвод тепла. Наличие алюминиевого радиатора в обязательном порядке и в случае если вместо алюминия употребляется пластмасса — откажитесь от приобретения данной лампы, она прослужит недолго;

  • время работы. В большинстве случаев, производителями указывается значение в 30 000 рабочих часов, что в конечном итоге есть средним значением. Сама лампа по прошествии этого срока будет трудиться и дальше, но ее яркость сократится приблизительно на 30% — нагрев светодиодов со временем снижает интенсивность светового потока.

Не сомневаюсь, что в ближайшие 5-10 лет светодиодные лампы будут усовершенствованы — количество люменов на любой потребленный ватт возрастет, а цена значительно снизится. Они станут не меньше популярными, как когда-то были лампы накаливания, лишь более удачными и для рядового потребителя и для страны. Но на это уйдет время… Абдюжанов Рустам, рмнт.ру

Рандомные показатели записей:

Как сэкономить электричество ? Сравнение светодиодной и энергосберегающей ламп


Подборка наиболее релевантных статей: