Светодиодная лампа: применение, плюсы и минусы, советы по выбору

Экономичность светодиодных осветительных систем уже ни у кого не вызывает сомнений. Благодаря применению светодиодов, расход энергии на освещение снижается до 10 раз по сравнению с лампами накаливания. Какие плюсы и минусы осветительных приборов на светодиодах.

Преимущества светодиодных ламп

Экономия электроэнергии – основное преимущество светодиодных ламп. Заменив лампы накаливания на светодиодные, можно существенно сэкономить на оплате электроэнергии. Но стоимость самих светильников не такая уж маленькая. Как быстро окупятся такие лампочки?

Светоотдача светодиодов достигает 110 Лм/Вт и много больше, в то время, как предел светоотдачи для обычной лампы накаливания всего 15 Лм/Вт, для энергосберегающей люминесцентной лампы – 70 Лм/Вт, а для металлогалогенной лампы средней мощности – максимум 90 Лм/Вт.

Кроме того, срок службы светодиодов в качестве источников света достигает 100000 часов, то есть в 100 раз превосходит гарантированный срок службы среднестатистической лампы накаливания, составляющий всего 2019 часов.

Яркость свечения светодиодов может легко регулироваться при помощи драйвера, благодаря ему светодиодные системы устойчивы к скачкам напряжения в сети.

Купив светодиодные лампочки можно надолго забыть о замене перегоревших ламп, что особенно актуально в случае нестабильного напряжения или частым авариям в электросетях.

Светодиодные прожекторы и светильники могут без проблем эксплуатироваться в довольно широком температурном диапазоне – от -60° С до +60°С, при этом мгновенно зажигаются в полную силу, чего невозможно добиться от люминесцентных ламп.

Кроме того, отсутствие нити накаливания и наличие поликарбонатного стекла придают светодиодам виброустойчивость и ударопрочность. Здесь вообще доступны степени защиты вплоть до IP68.

Цветовая температура светодиодов может быть выбрана из широкого спектра от теплого желтого до холодного белого, от 2600К до 10000К по шкале цветовых температур. Такой широкий диапазон доступных цветовых температур делает светодиодное освещение приемлемым для любых помещений: жилых, офисных, учебных, промышленных и  для уличного освещения.

Светодиодные лампы совершенно не издают звуков, в отличие от тех же люминесцентных ламп, и потому просто незаменимы в больницах, в учебных заведениях, в библиотеках, где большое значение уделяется тишине.

Светодиодное оборудование является низковольтным, то есть, сведена к минимуму опасность поражения электрическим током. Низкий нагрев препятствует опасности возгорания.

Светодиодное освещение дома заслуживает особого внимания. Светодиодные лампы подходят для обычных светильников. С помощью светодиодных лент  можно воплотить самые смелые декоративные решения: светящиеся знаки на стенах, узоры на дверях комнат, узоры на стенах, «звездное небо» на потолке, световое зонирование пространства в жилище, подсветка ступенек, подсветка мебели,.

Влияние светодиодных ламп на здоровье человека

В светодиодах совсем не содержится ртути, и поэтому их можно утилизировать без хлопот и материальных затрат. В их конструкции тяжелых металлов не больше, чем в электронных наручных часах или сотовом телефоне. Поэтому светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных ламп, безопасны как для человека, так и для окружающей среды, они не содержат в себе потенциально опасных веществ.

Теперь про сам свет. Для светодиодных ламп характерно полное отсутствие ультрафиолетового излучения в их спектре во всем диапазоне цветовых температур, применяемых для освещения — от 3000К до 6500К.

Это значит, что даже при использовании мощных светодиодных источников света, можно не опасаться вредного ультрафиолетового воздействия на глаза или на кожу. Здесь стоит помнить, что не только солнце излучает в своем спектре ультрафиолет, но и лампы накаливания его имеют.

Кроме того, обычные люминесцентные лампы мерцают, что вызывает утомляемость, вредит зрению, а также нервной системе человека в целом. Качественные светодиодные лампы мерцания такого не имеют. Для нормальной работы светодиода через него должен протекать стабилизированный электрический ток, не зависимый от колебаний питающего напряжения, поэтому в лампы встроен специальный электронный драйвер, который генерирует импульсный ток с необходимыми параметрами. Добросовестные производители ставят на выходе этих преобразователей стабилизатор, сглаживающий пульсации, но в дешевых драйверах производитель может сэкономить. Лампочка будет мерцать. Обычным зрением это не воспринимается, но длительная работа при таком освещении может привести к ухудшению зрения.

Новейшие исследования воздействия светодиодного света на человека показали, что мягкий свет светодиодных ламп не только служит нормализации эмоционального состояния людей, но и помогает поддержанию психического здоровья, снижая напряжение в рабочих коллективах офисных сотрудников.

Немецкие ученые недавно открыли омолаживающее действие светодиодного света на клетки кожи, а медицинские исследования последних лет вообще показали, что светодиодный свет ускоряет регенерацию поврежденных тканей и даже нейронов, эти исследования ведутся непрерывно, и вероятно медицина вскоре получит в свой арсенал еще один эффективный инструмент исцеления.

Минусы светодиодных ламп

Как видим, светодиодные лампы не просто безопасны для здоровья человека, но даже полезны. Откуда же разговоры о вредности?

Ну, во-первых, конкуренты не дремлют, стараясь удержаться на завоеванных раньше рынках. А, во-вторых, не все светодиодные лампы качественные.

Большой плюс LED-освещения — светодиодный свет не мерцает, однако это касается изделий только высокого уровня с качественными блоками питания (драйверами). Дешевые светодиодные лампы со встроенными дешевыми драйверами «моргают» ничуть не хуже люминесцентных. О вреде такого мерцания для зрения говорить бессмысленно — он существует.

Новые медицинские исследования показали, что светодиодный свет, как ни странно, провоцирует человеческий организм на повышенное выделение гормона серотонина, повышающего работоспособность. Отдыхать человеку совсем не хочется, но искусственное освещение обычно включают вечером перед сном….

В общем и целом, светодиодное освещение скорее полезно, нежели вредно. Но это справедливо в отношении известных брендов, отвечающих за качество и соответствие заявленным параметрам своей продукции. Дешевые подделки можно установить в туалете, кладовке, подсобных помещениях — это идеальные места для недорогих светодиодных ламп.

Советуем прочитать:

  • Учитываем специфику помещения для потолочных светильников
  • Освещение для детской комнаты. Секреты правильного выбора
  • Как выбрать светодиодные лампы для дома
  • Освещение прихожей
  • Комната с низким потолком — как выбрать светильники?

Светодиодная лампа в восемь раз экономичнее лампочки Ильича и имеет более длительный срок службы. При этом если частое включение-выключение заметно сокращает срок службы люминесцентных ламп, то светодиодные к этому абсолютно равнодушны. Не требовательны они и к условиям окружающей среды. Например, на холоде их работоспособность даже выше. Еще одно преимущество — экологическая безопасность. В отличие от люминесцентных светодиодные лампы не содержат ртути. Одно но: стоят такие лампы, как правило, дороже. Наиболее надежными и качественными на рынке сейчас являются светодиодные лампы немецких производителей.

Галогенные лампы не могут составить конкуренцию люминесцентным и светодиодным. Во-первых, по сравнению с обычной лампой накаливания, галогенная прослужит только в два раза дольше. А во-вторых, основным недостатком является то, что у такой лампы во время работы очень сильно нагревается колба, что может стать причиной пожара. К тому же эти лампы нельзя устанавливать голыми руками. В противном случае на колбе останется жир, который быстро сгорит и образует более темный участок. Впоследствии он будет сильнее нагреваться, возникнет тепловая деформация, и лампа быстро перегорит.

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

  • Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
  • Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
  • Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
  • Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

  • Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
  • Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
  • Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
  • Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
  • Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
  • LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
  • Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

Недостатки светодиодов

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: «На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.



Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

В последнее время все большую популярность набирают светодиодные лампы освещения. Это стало следствием усовершенствования процесса изготовления полупроводниковой продукции, в результате чего, LED-лампы стали более доступными для рядовых потребителей.

Основные достоинства светодиодных ламп – это энергоэффективность и огромный срок службы. Источники света на основе полупроводниковой технологии работают до 20 раз дольше, чем любые другие аналоги.

Хотя, светодиоды уже давно являются важным элементом, используемым в электронике (индикаторы в бытовых приборах и тд), но только недавно они завоевали популярность в сфере освещения, благодаря появлению мощных и эффективных LED-ламп, генерирующих свет достаточно сильный, чтобы использовать их как равноценные заменители ртутным люминесцентным, энергосберегающим флуоресцентным и даже лампам накаливания.

В настоящий момент на рынке представлены светодиодные лампы, достаточно мощные для использования их в качестве основных источников освещения в квартирах и частных домовладениях, офисах и промышленных объектах, уличном или парковом освещении, и даже архитектурной подсветки офисных зданий, стадионов и других объектов инфраструктуры.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Стоит отметить, что ширина цветового диапазона у светодиодных ламп огромна – от 2019 К до 10000 К по шкале цветовых температур. Этим объясняется возможность применения таких ламп в помещениях различного назначения – от офисов, больниц и промышленных объектов до квартир и подсветки растений.

Преимущества и недостатки LED-ламп

Основные плюсы светодиодных ламп:

  • длительный срок службы. Это основное преимущество светодиодных ламп. Ресурс светодиодов – от 50000 до 100000 часов службы, что эквивалентно 10-11 годам беспрерывной работы. Это впечатляющие цифры, особенно, в сравнении с классической лампой накаливания, имеющей ресурс в 300-1000 часов. Столь продолжительный срок службы, компенсирует и оправдывает относительно высокую стоимость светодиодных ламп;
  • энергоэффективность. Светодиоды — наиболее энергосберегающий источник освещения. Уровень их энергопотребления весьма низок не только, в сравнении с лампами накаливания. Энергосберегающие люминесцентные или ртутные также не могут конкурировать со световой эффективностью светодиодов, в которых 80% электроэнергии преобразуется в свет и только 20% теряется и преобразуется в тепло. Для сравнения эффективность лампы накаливания находится на уровне 5-10%, вся остальная энергия выделяется с тепловым излучением. Так что, светодиодная лампа, мощностью в 10-12 Вт, будет равносильна лампе накаливания в 100 Вт. Соответственно, эффект экономии электроэнергии превышает отметку в 8-10 раз;
  • устойчивость к повреждениям и перепадам температур. В отличие от традиционного освещения, преимущество светодиодного заключается в том, что оно не содержит тонких нитей накаливания или стеклянных элементов корпуса, которые очень чувствительны к повреждениям. Обычно при создании светодиодной лампы используются высококачественные пластмассы и алюминиевые детали, что гарантирует устойчивость к повреждениям и перепадам температур;
  • теплопередача. Светодиоды, по сравнению с традиционным освещением, генерируют небольшое количество тепловой энергии из-за их высокой эффективности. Этот фактор исключает не только ненужные потери электроэнергии на обогрев, но и является важным в обеспечении безопасности. Светодиодные лампы, не перегреваются и не могут нанести повреждения, например, ребенку, при контакте с ними. Отсутствие перегрева – еще и гарантия пожаробезопасности, исключающая возможность появления открытого огня из-за чрезмерного нагрева лампы;
  • экология. Преимущество светодиодного освещения заключается также в том, что светодиоды не содержат токсичных материалов, таких как ртуть и другие тяжелые металлы, опасные для окружающей среды, в отличие от энергосберегающих ламп. Они не только не имеют негативного воздействия на организм человека, но и могут легко и безопасно утилизироваться, без ущерба для окружающей среды;
  • размер. Светодиодные лампы могут быть выполнены в разных размерах и формах. Это значительно расширяет сферу их применения – от маленьких источников света в системах подсветки, до форм, напоминающих классическую лампу накаливания;
  • фокус. Конструкция светодиодной лампы может быть выполнена так, чтобы фокусировать свет в определенном направлении. Лампы накаливания и флуоресцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора света и направления его в удобном для использования виде. Это свойство полезно при разработке направленной подсветки рабочей зоны на кухне или письменного стола, например;
  • время отклика. Светодиодные лампы достигают максимального уровня светимости моментально, после их включения и не требуют разогрева, как ртутные лампы.
  • цикличность. Светодиоды не подвержены поломкам и выходу из строя из-за частого их включения-выключения.

Основные минусы светодиодных ламп:

  • стоимость. Один из наиболее существенных недостатков светодиодных ламп. Хотя развитие полупроводниковой индустрии идет огромными темпами, светодиоды и сегодня, все еще относительно дорогостоящи, в сравнении с аналогами. Однако, отсутствие необходимости в частой замене и высокая энергоэффективность, успешно компенсирует высокую цену LED-ламп;
  • габариты. Мощные светодиодные лампы имеют достаточно большие размеры. Это является следствием наличия в них специального радиатора, обеспечивающего отвод выделяемого тепла от светодиода. Хотя, эффективность LED высокая, диоды работают некорректно при температуре выше 60 градусов по Цельсию. Наличие радиатора – является и причиной того, что такие лампы нельзя устанавливать в светильники закрытого типа, куда отсутствует свободный доступ воздуха. Эти недостатки светодиодных ламп, не позволяют их эффективно использовать повсеместно;
  • качество цветопередачи. Потребители жалуются на то, что LED-лампы испускают неприятное для восприятия свечение, но в этой области не всё так плохо;
  • необходимость LED-драйвера – специализированного блока питания, обеспечивающего стабильность в импульсном энергоснабжении светодиодной лампы. Этот фактор дополнительно способствует увеличению общей стоимости освещения. Дополняет минусы светодиодных ламп – необходимость установки блока питания, где он будет скрыт от глаз, но доступен, в случае внезапной поломки;
  • потускнение и мерцание светодиодов – неприятные последствия деградации светоизлучающего кристалла, который со временем теряет свои первоначальные свойства.
  • трудность замены. Если один диод в лампе перегорел, заменить его проблематично, а часто и невозможно.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.