Виды и особенности led-светильников Строительный портал

Виды и особенности led-светильников

Виды и особенности LED-светильников

Сегодня LED-освещение вытесняет с рынка и потребления обычные светильники с лампами накаливания.

Современные устройства отлично зарекомендовали себя в условиях эксплуатации дома или офисах. Более того, широкий выбор моделей и разнообразие видов позволяют выбрать приборы для любого интерьера и комнаты.

Выпускаются дизайнерские светодиодные светильники разных конфигураций, отчего напрямую зависит их назначение и принцип использования.

Цена на них варьируется в широких пределах, и на стоимость оказывают влияние сразу несколько факторов: тип конструкции, размеры, функциональность. Но с уверенностью можно заявить, что среди всего разнообразия каждый сможет подобрать подходящий LED-светильник.

Основные различия

Если говорить, чем отличаются LED-устройства, то в первую очередь стоит остановиться на их разновидностях. Сегодня в продаже можно встретить:

  • дизайнерские напольные светильники;
  • настенные;
  • потолочные.

Первые представляют собой торшеры, часто с подвижными элементами, что позволяет менять направление лучей. Эти модели изящные и тонкие, за счёт эргономичной конструкции практически не занимают места в доме.

Настенные — тоже миниатюрные, занимают немного места. Могут быть выполнены в разном дизайне, нередко комплектуются в паре с потолочными моделями. Последние — самые эргономичные, они вообще не занимают полезного пространства. Просты в установке, обеспечивают высокий уровень рассеивания лучей.

Отличия по типу корпуса

LED-светильники также различаются по конфигурации. Сегодня наиболее популярными из них являются:

  • панели, или «кирпичи» — офисные аксессуары, хотя их с успехом используют для освещения спортивных или рекламных конструкций, складов и улиц;
  • каскадные — эффектно смотрятся в зонировании помещения, подходят для комнаты с высокими потолками;
  • ленты светодиодные — гибкие печатные платы с миниатюрными лампочками. Ширина обычно составляет до 10 мм, толщина — до 3 мм;
  • прожекторы — используются при оформлении витрин, фасадов, вывесок;
  • точечные — одни из самых распространённых и востребованных, устанавливаются в доме и офисе.

Отличия заключаются также в назначении устройств. Сегодня в продаже есть LED-светильники самых разных типов: ландшафтные (прожектора), для дома, для кабинетов, промышленные и для общественных мест. Они отличаются не только по габаритам и конфигурации, но и по цветовому спектру. Так, LED-освещение для дома характеризуются более высокой температурой, нежели устройства для общественных мест или офисов. Промышленные и ландшафтные приборы узнать можно по мощному светопотоку в холодном спектре.

Преимущества LED

Первое, что отличает такие светильники — экономичность. LED-устройства потребляют мало электроэнергии, тем самым снижая затраты на оплату коммунальных счетов. Экономичность полностью оправдывает затраты на покупку LED-светильников (стоит отметить, что цена на них выше, нежели на обычные лампы накаливания).

Второе отличие — долговечность. В сравнении с обычными лампами накаливания, LED способны прослужить десятки лет.

Огромный ассортимент — третье преимущество энергосберегающих устройств. Подобрать их можно буквально для размещения в любой точке помещений, самых разных габаритов. Кроме того, они очень удобны в использовании. LED-светильники можно монтировать везде, в том числе и на мебели или стеновых панелях без особых повреждений для последних.

Также такие устройства широко используются в дизайне интерьеров. При помощи ЛЭД-освещения удобно обозначать основные зоны помещения. Можно, к примеру, обозначить основные области комнаты, воплотить любые концептуальные задумки дизайнера.

Смело можно прогнозировать, что за LED-устройствами стоит будущее. Всё большее число потребителей во всём мире переходит на энергосберегающие долговечные и практичные лампы, используя их дома и в офисах.

Важные технические характеристики и параметры светодиодных ламп

Снижение розничных цен на светодиодные лампы привело к резкому росту их продаж. Однако ситуация с выбором качественного товара для многих по-прежнему остаётся тупиковой. Если купить лампочку накаливания было просто, с появлением КЛЛ задача не значительно усложнилась за счет более широкого ассортимента и оттенков излучаемого света. Параметры светодиодных ламп имеют значительно больше пунктов, чем у лампочек предыдущих поколений.

Но не стоит пугаться. Чтобы купить хорошую светодиодную лампу, углублённых познаний товара не понадобится. Достаточно один раз разобраться с основными параметрами, чтобы потом легко ориентироваться среди чисел, указанных на упаковке. Так что же нужно знать покупателю о светодиодных лампах, и на какие технические характеристики обратить внимание перед покупкой?

Основные характеристики

Следуя пословице: «Встречают по одёжке…» достаточно взять в руки коробку с лампочкой, чтобы ознакомиться с её основными техническими характеристиками. Обратить внимание следует не на крупные яркие цифры, а на напечатанное мелким шрифтом описание из 10 и более позиций.

Световой поток

Во времена, когда лампа накаливания была источником света №1, понятие светового потока мало кого интересовало. Яркость свечения определялась номинальной мощностью лампочки. С появлением светодиодов мощность потребления источников света снизилась в разы, а КПД вырос. За счет этого появилась экономия, о которой так часто напоминают рекламные ролики.

Световой поток (Ф, лм или lm) – величина, которая указывает на количество световой энергии, отдаваемой осветительным прибором. Опираясь на значение светового потока можно легко подобрать замену существующей лампочке со спиралью. Для этого можно воспользоваться нижеприведенной таблицей соответствия. Наравне со световым потоком часто можно встретить понятие «световая отдача». Её определяют как отношение светового потока к потребляемой мощности и измеряют в лм/Вт. Данная характеристика более полно отражает эффективность источника излучения. Например, светодиодная лампа нейтрального света мощностью 10 Вт излучает световой поток примерно в 900-950 лм. Значит, её светоотдача будет равна 90-95 лм/Вт. Это примерно в 7,5 раз больше, чем у аналога со спиралью в 75 Вт с таким же световым потоком.

Бывает, что после замены лампы накаливания на светодиодную её яркость оказывается ниже заявленной. Первая причина такого явления – установка дешёвых китайских светодиодов. Вторая – заниженная мощность потребления. Эти обе причины говорят о товаре низкого качества.

Также величина светового потока зависит от цветовой температуры. В случае со светодиодами принято указывать световой поток для нейтрального света (4500°K). Чем выше цветовая температура, тем больше световой поток и наоборот. Разница в светоотдаче между однотипными светодиодными лампами теплого (2700°K) и холодного (5300°K) свечения может достигать 20%.

Мощность

Мощность потребления светодиодной лампы (P, Вт) – вторая по важности техническая характеристика, которая показывает на то, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лампа за 1 час. Суммарное энергопотребление складывается из мощности светодиодов и мощности драйвера. Наиболее востребованы в наше время led осветительные приборы мощностью 5-13 Вт, что соответствует 40-100 ваттным лампам с нитью накала.

Качественные драйвера импульсного типа потребляют не более 10% энергии от общей мощности.

В качестве рекламы производители часто пользуются понятием «Эквивалентная мощность», которая выражается в надписи на упаковке наподобие 10 Вт=75 Вт. Это означает, что светодиодную лампу в 10 Вт можно вкрутить вместо обычной «груши» в 75 Вт, не потеряв при этом в яркости. Разнице в 7-8 раз можно верить. Но если на коробке красуется надпись вроде 6 Вт=60 Вт, то зачастую это не более чем рекламный трюк, рассчитанный на рядового покупателя. Это не значит, что изделие плохого качества, но реальная светоотдача будет, скорее всего, совпадать с лампой накаливания не в 60, а гораздо меньше.

Напряжение и частота питания

Напряжение питания (U, В) принято указывать на коробке в виде диапазона, в пределах которого производитель гарантирует нормальную работу изделия. Например, параметр 176–264В свидетельствует о том, что лампочка уверенно справится с любыми перепадами сетевого напряжения без существенной потери яркости.

Как правило, светодиодная лампа со встроенным токовым драйвером имеет широкий диапазон входных напряжений.

Если источник питания не содержит качественного стабилизатора, то перепады напряжения в сети питания будут сильно сказываться на светоотдаче и влиять на качество освещения. В России наибольшее распространение имеют led-лампы с питанием от сети переменного тока 230В частотой 50/60 Гц и от сети постоянного тока 12В.

Тип цоколя

Размер цоколя необходимо знать для того, чтобы подобрать лампочку в соответствии с существующим патроном в светильнике. Основная масса светодиодных ламп выпускается под резьбовой цоколь Е14 и Е27, которые являются стандартом для настенных, настольных и потолочных светильников советского образца. Не редкость светодиодные лампы с цоколем GU4, GU5.3, которые пришли на смену галогенным лампочкам, установленным в точечных светильниках и китайских люстрах с пультом дистанционного управления.

Цветовая температура

Цветовая температура (TC, °K) указывает на оттенок излучаемого света. Применительно к светодиодным лампам белого свечения всю шкалу условно делят на три части: с тёплым, нейтральным и холодным светом. При выборе следует учесть, что тёплые тона (2700-3500°K) успокаивают и располагают к уюту, а холодные (от 5300°K) бодрят и возбуждают нервную систему. В связи с этим для дома рекомендуется использовать тёплого свечения, а на кухне, в ванной и для работы – нейтрального. Светильники на светодиодах с TC≥5300°K пригодны только для выполнения специфической работы и в качестве аварийного освещения.

Угол рассеивания

По углу рассеивания можно судить о распространении светового потока в пространстве. Данный показатель зависит от конструкции рассеивателя и расположения светодиодов. Нормой для современных ламп широкого применения является значение ≥210°. Для эффективной работы с мелкими деталями лучше купить лампу с углом рассеивания 120° и установить её в настольный светильник.

Читать еще:  Пробковый пол: как правильно класть?

Возможность диммирования

Возможность диммирования (управление яркостью освещения) светодиодной лампы подразумевает её корректную работу от светорегулятора (диммера). Диммируемые лампы стоят дороже, так как их электронный блок имеет более сложное устройство. Обычная led-лампочка при подключении к регулятору света не станет работать или будет моргать.

Коэффициент пульсации

Коэффициент пульсации (Кп) не всегда приводится в перечне характеристик, несмотря на то, что имеет первостепенное значение и оказывает влияние на здоровье. Необходимость в измерении данного параметра возникла ввиду наличия в лампе электронного блока и высокого отклика светодиодов. Низкокачественные источники питания не способны идеально сгладить пульсации выходного сигнала, в результате чего светодиоды начинают мерцать с некоторой частотой.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп с питанием от сети стабильного постоянного тока равен нулю.

Наиболее качественными принято считать светодиодные лампы с Кп ниже 20%. В моделях с драйвером тока коэффициент пульсаций не превышает 1%. Определить данный параметр на практике несложно с помощью осциллографа. Для этого нужно измерить амплитуду переменной составляющей сигнала на светодиодах и разделить её на напряжение, измеренное на выходе блока питания.

По частоте переменного сигнала в нагрузке можно определить тип применённого драйвера.

Диапазон рабочих температур

Следует внимательно отнестись к данной характеристике, если предполагается эксплуатировать светодиодную лампочку в нестандартных условиях: на улице, в производственных цехах. Некоторые модели способны корректно работать только в узком диапазоне температур.

Индекс цветопередачи

С помощью индекса цветопередачи (CRI или Ra) можно оценить, насколько естественным виден цвет предметов, освещённых светодиодной лампой. Хорошим считается Ra≥70.

Степень защиты от влаги и пыли

Этот параметр выражается в виде обозначения IPXX, где ХХ – две цифры, указывающие на степень защиты от твёрдых предметов и воды. Его можно не обнаружить в перечне характеристик, если лампа предназначена исключительно для использования внутри помещений.

Дополнительные параметры

Срок службы изделия

Срок службы – весьма абстрактная характеристика светодиодной лампы. Дело в том, что под сроком службы производитель понимает общее время работы светодиодов, а не лампы. При этом наработка на отказ остальных деталей схемы остаётся под большим сомнением. Кроме того, на время работы влияет качество сборки корпуса и пайки радиоэлементов. К тому же не один производитель, в связи с долгим сроком службы, не проводит полноценных тестов по деградации светодиодов в лампе. Так что заявленные 30 тыс. часов и более – это теоретический показатель, а не реальный параметр.

Тип колбы

Несмотря на то что тип колбы для многих не является критичным техническим параметром, во многих моделях его указывают в первой строчке. Обычно тип и маркировка колбы выражается в цифробуквенном коде.

Масса

Весом изделия редко кто интересуется в момент покупки, но для некоторых облегчённых светильников он имеет значение.

Габариты

Сколько производителей – столько и корпусов, отличающихся внешним видом и габаритами. Например, светодиодные лампы мощностью 10 Вт от разных изготовителей могут отличаться в длину и ширину более чем на 1 см. Выбирая новую led лампу для освещения, не стоит забывать о том, что она должна поместиться в уже имеющийся светильник.

Рынок светодиодной продукции продолжает динамично развиваться, вследствие чего характеристики ламп изменяются и совершенствуются. Надеемся, что в ближайшее время применительно к светодиодным лампам будут выработаны стандарты качества, которые упростят покупателю задачу с выбором. Пока же собственные знания – это главная опора при выборе и покупке.

Виды светодиодных ламп освещения и их характеристики

Экономить электроэнергию становится не просто модно, но и выгодно. С появлением разных видов светодиодных ламп стало возможным значительно сократить расходы на электричество как быту, так и на производстве. При этом их свет по качеству превосходит свет обычных ламп накаливания, а ресурс работы в несколько раз больше, чем у популярных недавно галогенных энергосберегающих лампочек.

Параметры для классификации

Единой общепринятой классификации видов светодиодных ламп и их характеристик пока что еще нет. Разные производители вводят свою маркировку и номенклатуру изделий. Но можно примерно классифицировать по таким параметрам:

  • сфера применения;
  • конструкция и световой поток;
  • тип применяемых светодиодов;
  • вид цоколя.

По сфере применения

Эта классификация наиболее понятная и простая. В зависимости от того, где будут применяться те или иные виды диодных ламп, зависят их параметры работы и размеры.

Источники света для офиса и дома на основе светодиодов предназначены для замены традиционных энергоемких ламп накаливания. Их размеры и форма практически идентичны тем, которые есть у ламп с нитью накала.

Уличные светодиодные источники света используются для подсветки сооружений, парков, дорог. Во многих городах уличные фонари заменяют на светодиодные светильники. Особенность таких ламп в их надежной защите от воздействия влаги и пыли.

Прожекторы как класс ранее не существовали — очень дорого обходились комплектующие для производителя. Отдельные прожекторы конструировались на основе мощных светодиодов и были всего лишь опытными и выставочными экземплярами. С улучшением технологии производства и снижением стоимости светодиодов стало возможно производить мощные и относительно недорогие ЛЕД прожекторы.

Автомобильные источники света включают в себя довольно много разновидностей светодиодных ламп — для подсветки салона, для индикации световых сигналов (габаритов, стопов, поворотов), для подсветки номера, для фар. Их форма и размеры такие же, как и у обычных автоламп. Автомобилисты предпочитают обычным лампам различные виды диодных лампочек по нескольким причинам:

  • более длительный срок службы;
  • экономичность, что важно при выключенном двигателе — не разряжается аккумулятор;
  • большая яркость;
  • безопасность — отсутствуют при разбитии осколки стекла, так как колба таких ламп изготавливается из прозрачного пластика.

Источники света на светодиодах для растений обладают особым свойством — они излучают много ультрафиолета. Для роста и жизни растений в тепличных условиях это важное свойство.

Промышленные светильники, как и уличные, оснащаются повышенной защитой от загрязнения. И их световая мощность на порядок выше бытовых, чтобы осветить значительные по размерам промышленные здания.

По конструкции и световому потоку

Существует всего три вида. Первый предназначен для общего использования. Он дает рассеянный световой поток и предназначен для освещения помещений и офисов. По своей форме такие лампочки напоминают груши (как у лампочек накаливания), «кукурузины» или свечи.

Второй тип — для получения акцентированного светового потока. Его применяют для подсветки витрин, различных небольших площадок и т. п. По конструкции напоминают светильники типа «спот» или миниатюрные прожекторы. Светильники линейного вида относятся к третьему типу. Они задуманы как замена люминесцентных источников света. По форме полностью с ними одинаковые.

По разновидности светодиодов

Первые лампочки этого типа производились с использованием индикаторных светодиодов. Сейчас их найти уже трудно, но возможно. Они воспринимаются больше как раритет для коллекций, нежели светотехническое оборудование для каждодневного использования. Их безопасность и качество излучаемого света намного ниже современных образцов.

Лампы на основе диодов SMD типа наиболее распространены. Малый нагрев и небольшие габариты делают возможным их применение в широких областях деятельности человека.

Более мощные лампы сконструированы на диодах мощностью 1, 2 или 5 Вт. Но у них большой недостаток — это сильный нагрев при работе. Организовать эффективный отвод тепла в небольшом корпусе нет возможности. Поэтому у них сравнительно большие корпусы, что делает их применение ограниченным.

Более современная технология основана на применении СОВ диодов. Они интегрируются напрямую в плату, а это повышает надежность и увеличивает отвод тепла. Световой поток более равномерный. Сами диоды можно изготовить любой формы.

Специалисты прогнозируют в будущем широкое использование ламп на основе филаментных диодов. Их технология производства еще находится на стадии развития. Опытные экземпляры имеют световую мощность с одним филаментом до 1,3 Вт, а световой поток равномерно распространяется во всех направлениях.

По виду цоколя

Существующие типы светодиодных ламп освещения по конструкции цоколя делятся на 3 основных класса. А именно:

  • резьбовой цоколь «Эдисона» (маркировка E);
  • штыревой цоколь (маркировка G);
  • контакты люминесцентных ламп (обозначается буквой T).

Наиболее распространен цоколь типа E. Цифры после буквы соответствуют его диаметру. У типа G цифра после буквы информирует о количестве контактов. Этот тип мало распространен, так как такие лампы нельзя подключать к сети 220 V напрямую без блока питания. Светодиодные аналоги люминесцентных ламп в своей маркировке цоколя также имеют цифру. Она обозначает расстояние между контактами в восьмых частях дюйма. Например: Т5 — это 5/8 дюйма, Т8 — 8/8 дюйма и т. д.

Несколько важных замечаний

При покупке LED лампы в интернет-магазине следует обратить особое внимание на размер колбы. На фотографиях лампочки кажутся одинаковыми по размеру с традиционными. Но часто их размер намного больше и они или не помещаются в плафон, или не эстетично торчат из него.

При замене галогенных ламп на светодиодные следует помнить, что блок питания от первых не подходит для подключения вторых. LED светильникам требуется свой источник питания.

Регулятор яркости (диммер) от ламп накаливания и галогенок также не подходит для светодиодных образцов. Есть некоторые виды LED лампочек, яркость которых можно регулировать. Но и диммер у них совсем с другими характеристиками.

Читать еще:  Какое оборудование лучше подойдет для бассейна на даче?

Краткая историческая справка

Явление испускания электромагнитного излучения при прохождении тока через p-n переход было открыто еще в начале прошлого века британцем Раундом. Оно многие годы не имело применения на практике: сила излучения и его спектр не подходили для использования в быту из-за низкого качества самих полупроводников, образующих p-n переход.

В середине шестидесятых годов прошлого столетия появились первые индикаторные светодиоды красного цвета. Они и стали прародителями современных светодиодных ламп. Примерно через 30 лет сотрудниками компании Nichia были изобретены сверхяркие светодиоды. На них крепится специальная линза с люминофорным слоем, который отвечает за цветовую температуру получаемого светового потока.

Современные светодиодные лампы всех типов содержат четыре основных элемента, помещенных в общий корпус: непосредственно светодиод, оптическую систему, блок питания и радиатор для отвода излишней тепловой энергии.

Изучаем характеристики светодиодных светильников

При выборе и покупке светодиодного (LED) светильника важно понимать, что означает указанная производителем информация. Рассмотрим основные группы характеристик светодиодных осветителей.

Электрические характеристики светодиодов

Напряжение питания, В

Вольт-амперная характеристика светодиодов графически выглядит как сильноизогнутая кривая. То есть при повышении напряжения сила тока резко возрастает. Это может привести к перегреву и сгоранию светодиода, поэтому напрямую к сети 220 В эти светоисточники не подключают. Для их питания используют специальные трансформаторы или драйверы, которые стабилизируют силу тока и понижают напряжение до 12-24 В.

Поскольку светодиоды работают от отдельного блока питания, они не зависят от скачков напряжения в сети и, в отличие от остальных осветительных приборов, сохраняют стабильность светового потока при перепадах тока и скачках входного питающего напряжения (АС) от 176 В до 264 В.

Для сравнения: лампа накаливания при падении напряжения до 198 В начинает светить в 2 раза тусклее.

Источники питания

От типа и качества источника питания зависит рабочий ресурс и некоторые оптические характеристики светодиодных осветителей. С этой целью используют трансформаторные и импульсные блоки питания. Первые дешевле, но они больше весят и отличаются более низким КПД. Вторые компактны, эффективны, дольше служат. Один из известных отечественных производителей источников питания для светодиодов – завод «Аргос-Электрон».

Потребляемая мощность, Вт

Качественный уличный LED-светильник с хорошим драйвером преобразует в свет 95-97 % электрической энергии. КПД лампы накаливания составляет всего 15 %, то есть большая часть потребляемой электроэнергии уходит в тепло. Именно поэтому при одинаковой интенсивности производимого света диодные приборы освещения потребляют в 7,5-8,5 раз меньше электроэнергии по сравнению с традиционными лампами накаливания. Так, один LED-светильник мощностью 10 Вт заменяет собой стандартную 75-ваттную лампу. В быту используют светодиодные лампы мощностью от 3 Вт до 15 Вт. Промышленные светильники более яркие, но даже они потребляют в среднем не более 100 Вт.

Коэффициент мощности, cos ф

Показатель отражает процентное соотношение потребляемой электроприбором активной мощности к полной. Последняя представляет собой сумму активной и реактивной мощностей. Для нормальной работы LED-светильников без нежелательных потерь мощности необходимо поддерживать высокий cos ф, до 0,97. Для этого в импульсных драйверах применяется ККМ – коррекция коэффициента мощности.

Оптические характеристики

Световой поток, лм

Эта величина дает возможность зрительно оценить световую энергию. О яркости свечения лампы можно судить по ее светоотдаче, которая исчисляется как частное между световым потоком и потребляемой мощностью. У качественных светодиодных светильников этот параметр составляет 100 лм/Вт и выше.

Для сравнения: светоотдача лампы накаливания – всего 11-12 лм/Вт, люминесцентной – 60-65 лм/Вт.

Коэффициент пульсации, %

LED-светильники с качественными импульсными драйверами производят ровное свечение с коэффициентом пульсации менее 1 %. Лампы с более простыми блоками питания пульсируют в пределах 5-10 %. К слову, СанПин и СНиП ограничивают пульсацию внутреннего освещения до 5-20 %.

Для сравнения: глубина пульсации люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА может достигать 40-60 %, что чрезвычайно вредно для зрения и здоровья в целом.

Цветовая температура, К

Дает информацию об оттенке свечения лампы, измеряется в Кельвинах. Фактически этот параметр соответствует температуре, при которой черное тело начинает излучать свечение того же оттенка, что и данный светодиодный светильник. Чем выше цветовая температура, тем более холодным кажется белое свечение светодиодов.

Индекс цветопередачи CRI

Эта характеристика дает представление о том, насколько естественно выглядят цветовые оттенки предметов при освещении конкретным осветительным прибором. Нормальной считается CRI выше 75-80. У многих светодиодных светильников этот индекс составляет 80-90.

Кривая силы света (КСС)

При покупке диодного осветительного прибора важно правильно выбрать КСС, которая определяет угол рассеивания его светового потока. При ошибочном выборе могут возникать аварийные ситуации на дорогах, появляться дефекты подсветки зданий. Основные типы КСС:

Конструктивные характеристики

Вид климатического исполнения

Эта характеристика обозначается буквами, которые указывают на климатическую зону, и цифрами, означающими категорию размещения светильника. К примеру, маркировка УХЛ-1 значит, что светильник можно эксплуатировать в зоне умеренного и холодного климата на открытом воздухе при любой погоде.

Рассеиватель

Светодиоды создают точечное свечение, для рассеивания которого применяют специальные оптические системы. Рассеиватели изготавливают из поликарбоната, полипропилена, полистирола, сверхпрочного стекла. Они могут иметь вид колбы, плоской панели, купола.

Корпус

Корпус светодиодного светильника изготавливают из пластика или алюминия. Во втором случае он выполняет также функцию радиатора, способствуя отведению тепла от светодиодных чипов.

Форма

Производители выпускают светодиодные светильники в виде:

  • шара;
  • круглых, прямоугольных и квадратных панелей;
  • куполов;
  • лент и шнуров;
  • бытовых ламп с колбой в виде груши, свечи, гриба, шара.

Типы крепления

Светодиодные светильники фиксируют на монтажной поверхности разными способами:

  • встраивают;
  • применяют накладной монтаж;
  • подвешивают на тросах;
  • устанавливают в трековые системы;
  • закрепляют на кронштейнах и консолях.

Эксплуатационные характеристики

Степени защиты и функциональность

Эта характеристика обозначается в виде букв IP и двух цифр к ним. Первая показывает степень пылезащиты светильника, вторая – способность работать под воздействием влаги и воды. Самая высокая степень защиты у приборов, маркированных IP68. Они могут работать в условиях большой запыленности и длительное время находиться под водой.

Температура эксплуатации

Светодиоды сохраняют все функции при температуре наружного воздуха от -40 °С до +50 °С. Причем низкие температуры не только не вредят, но и продлевают рабочий ресурс светодиодного кристалла.

Класс защиты от поражения электрическим током

Характеристика определяет особенности конструкции электрооборудования и условия его эксплуатации. Самый низкий класс защиты маркируется «0», для таких приборов не предусмотрены дополнительная изоляция и заземление. Наиболее защищены приборы с классом защиты III, которые питаются низким напряжением, поэтому их безопасно эксплуатировать в любых условиях.

Рабочий ресурс, ч

Срок службы светодиодных ламп составляет 50000-100000 ч. Это 15-17 и более лет работы. По истечении заявленного производителем срока эксплуатации светодиод теряет 30 % своего рабочего ресурса, то есть снижает интенсивность свечения почти на треть.

Для сравнения: лампа накаливания работает в среднем 1000 ч, после чего перегорает.

Умение расшифровывать маркировку и разбираться в различных видах характеристик поможет вам сделать правильный выбор светильника, который прослужит максимальный срок при полном сохранении всех функций.

Типы светодиодных светильников

На основе светодиодов производятся эффективно работающие светильники любых типов — в области как бытового, так и технического освещения. Однако, LED светотехника имеет принципиальные отличия от аналогов, рассчитанных на применение ламп накаливания и газоразрядных ИС. Обзор посвящен типологии светодиодных светильников с акцентом на этих отличиях.

Элементная база

Светодиоды и аппаратная часть бытовых LED лампочек, трековых софитов и промышленных прожекторов значительно отличаются друг от друга. Поэтому перед изучением типов светильников важно разобраться с их элементной базой. Без этого сложно оценивать плюсы и минусы разных коммерческих предложений.

В схеме светотехнических устройств на основе LED выделяются следующие структурные уровни:

  1. Собственно светодиод (СД) — бескорпусный, систем RGB, SMD, PCB Star, COB, Filament.
  2. ИС на основе светодиода(ов) — лампа, LED лента, либо сам светодиод без дополнительных элементов.
  3. Светильник — состоит из ИС, драйвера, радиатора охлаждения, объединяющего корпуса, линз, рассеивателя, рефлектора (отражателя).

Каждый светодиод состоит из подложки, чипа (излучающего кристаллического диода) и оптической линзы или слоя люминофора. Белый свет в диапазоне цветовых температур от 2200 К (теплый) до 6500 К (холодный) генерируется при прохождении излучения от синего или фиолетового светодиода сквозь слой цветного люминофора (обычно желтого или оранжевого цвета). На этом принципе построены все СД кроме RGB.

Объединяет в одном корпусе красный, синий и зеленый диоды под общей линзой. Такие устройства используются в лампах с переключением или регулировкой цвета излучения. С их помощью получают и белый свет, но его спектр далек от приемлемого для длительного восприятия. Поэтому область применения ИС на основе RGB светодиодов — декоративное освещение.

Рис. 1. Лампа с регулировкой цвета излучения

SMD и PCB Star

Устройства, состоящие из одного или нескольких кристаллов в корпусе под линзой или люминофором. Потребляемая мощность SMD (от 1 до 9 чипов) не превышает 1 Вт, а вот PCB Star, хоть и содержат в схеме только 1 кристалл — гораздо более мощные СД (до 10 Вт). Оба этих вида СД отличаются узконаправленным потоком, самой высокой светоотдачей Лм/Вт и рекордным сроком службы.

Читать еще:  Как сделать подвесной потолок: система из гипсокартона

Рис. 2. СД SMD

Матрицы из множества (кол-во может быть более 100) чипов на общей пластине, залитой люминофором. Диапазон мощностей СД COB составляет 3,0 — 150 Вт (!) У этих светодиодов чуть меньше светоотдача и срок службы, чем у SMD, зато самая лучшая цветопередача (CRI = 80 – 96 %). Еще одно их принципиальное отличие от SMD — более широкий угол рассеивания света. Матрицы COB могут быть гибкими и иметь любую форму — прямоугольную, круглую, линейную и т.д.

Рис. 3. СД COB

Filament

СД, внешний вид которых имитирует нити накала в традиционной лампочке Эдисона. На узкой стеклянной полоске зафиксировано несколько крохотных чипов, и вся полоска покрыта люминофором. Этот вид светодиодов обеспечивает самое равномерное рассеивание света. Недостаток — сравнительно небольшой срок службы.

Рис. 4. СД Filament

Бескорпусные СД

Чипы малого размера и мощности под люминофором, но без корпуса или металлической пластины. Множество таких чипов, смонтированных на пластине (или объемном элементе), находящейся внутри светорассеивающей колбы — самая типичная начинка LED лампочки.

Лампы, ленты и мощные светодиоды как самостоятельные ИС

LED лампы производятся с патронами и штырьевым контактами всех видов. Это позволяет использовать их в светильниках, рассчитанных на ИС других типов. Лампы с негерметичными полимерными колбами делают на базе бескорпусных СД и очень редко — на базе SMD. В лампах LED filament со светодиодными «нитями» используют герметичные стеклянные колбы, наполненные гелием для улучшения теплоотвода.

SMD находят применение в производстве светодиодных лент. СД этого типа используются также в точечных и линейных светильниках.

Рис. 5. СД SMD и светодиодные ленты на их основе

Мощные COB служат главными элементами светодиодных ламп без колб, а в прожекторах и других технических светильниках их монтируют непосредственно на радиаторы охлаждения.

Аппаратная и конструкционная начинка LED светильников

Светодиоды нагреваются меньше, чем лампы накаливания. Почему же тогда радиатор теплоотвода является обязательным элементом конструкции светодиодного светильника? Дело в том, что эффективность (светоотдача) и срок службы светодиода заметно падают, если превышается температурный порог 60 – 70 °C. Радиатор может входить в конструкцию лампы, помещаться в корпус светильника, либо заменять собой этот корпус.

СД работают от постоянного тока низкого напряжения. Поэтому в лампочку или светильник устанавливают драйвер — устройство, выполняющее функции выпрямителя и трансформатора. Драйвер также называют блоком питания.

В схему управления ламп с регулировкой цвета (цветовой температуры) входит контроллер, обеспечивающий избирательное включение отдельных чипов.

Рис. 6. Главные конструктивные элементы LED светильника

В конструкцию некоторых светодиодные ИС включен диммер для изменения яркости свечения. Следует различать светильники/лампы с внутренним диммером и диммируемые светодиоды/лампы. Яркость вторых можно изменять внешними диммерами, например, встроенными в выключатели.

Диммеры в LED лампах иногда встраивают не для функционального затемнения, а с целью продления срока их службы. Термореле при повышении температуры выше установленного предела снижает напряжение, подаваемое на светодиоды. Можно рассматривать такой механизм как сомнительную альтернативу эффективным радиаторам охлаждения.

Важную роль в распределении светового потока от СД играют рефлекторы, линзы и рассеиватели. Наряду с аппаратной частью эти элементы определяют эффективность и внешний вид LED светильников.

Функциональные типы LED светильников

Рассмотрим основные группы LED светотехники, уделяя внимание конструкции, элементной базе, функциональным возможностям и сфере применения.

Точечные и узконаправленные софиты

3 основных приема для получения поток света с минимальным углом рассеивания — это применение:

  • ИС на базе SMD.
  • Узкоугольных рефлекторов.
  • Фокусирующих линз.

Такие светильники позволяют подсвечивать с необходимой яркостью отдельные зоны и объекты. Находят применение в декоративной и рекламной подсветке, освещении рабочих мест в помещениях с высокими потолками, а также в музеях, галереях и на выставочных экспозициях.

Рис. 7. Софит с рефлектором, обеспечивающим малый угол рассеивания

В экспозиционных софитах системы линз необходимы, так как расстановка экспонатов, их размер и расположение периодически меняются.

Софиты с переменным углом светового потока

Альтернативой дорогим системам оптической фокусировки с помощью линз выступают LED светильники с наборами сменных рефлекторов. Они обычно конструируются по схеме, включающей:

  • Один мощный СД типа COB круглой формы, закрепленный на радиатор.
  • Набор рефлекторов, фиксирующихся на радиатор или корпус.
  • Внешний драйвер.

Схема успешно работает в трековых и карданных светильниках. Область применения — коммерческие зоны, офисы, жилой интерьер.

Рис. 8. Софиты типа «комбо» на базе СД COB с набором рефлекторов 15°; 25°; 38°; 60°

Прожекторы и мощные светильники заливающего света

Формально прожектор — это уже рассмотренный узконаправленный софит. Разница заключается в масштабах явления. Прожекторы нужны для освещения зон и объектов большой площади, зачастую — расположенных на значительном удалении. Светильник заливающего света отличается от прожектора более широким углом светового потока. Но внешне устройства этих двух видов могут выглядеть почти одинаково.

Одним светодиодом SMD в мощном прожекторе уже не обойдешься. Востребованы конструкции, основанные на:

  1. Матрице из нескольких SMD с общим рефлектором.
  2. Матрице из нескольких SMD с индивидуальными линзами
  3. Одном мощном СOB с рефлектором.
  4. Матрице из нескольких COB с общим рефлектором.

Рис. 9. Типы прожекторов

Типичный пример светильника заливающего света — плоская панель с радиатором и матрицей с SMD или COB без рефлектора.

Прожекторы нужны для освещения территорий, зданий, площадок хранения техники и других м/c. Востребованы они и в системах внутреннего света — в гаражных боксах, театрах, спортивных и актовых залах.

Светильники верхнего заливающего света часто применяют в офисах, торговых и промышленных зонах с высокими потолками, а также в теплицах и оранжереях большой площади.

Светильники Omni и широкоугольного рассеивания

Термином «Omni» в световом проектировании называют условно-точечные ИС, распространяющие поток света равномерно во всех направления, т.е., сферически. Пример светодиодного источника света, близкого к omni — лампа LED filament с колбой грушевидной формы или типа «свеча» без внутреннего рефлектора. Похожее распределение света дает светодиодная лампа с распределением чипов типа «кукуруза» и матированной колбой.

В жилом, общественном и офисном интерьере источники omni применяются в светильниках традиционного дизайна. Примеры: рожковые люстры классического типа, люстры, бра и торшеры с абажурами, а также светильники с рассеивающими плафонами.

Достаточно поместить ИС omni под конический, полусферический или параболический рефлектор — и мы получим самый распространенный тип технического светильника с широкоугольным световым потоком. Но наибольший экономический эффект дает схема с мощными COB сборками под такими рефлекторами. Широкоугольными LED светильниками на подвесах часто оборудуют склады, промышленные цеха, общественные пространства большой площади. Кроме открытых СД COB в них применяют и LED лампы с люминофором, нанесенным на колбу.

Рис. 10. Широкоугольные параболические подвесные светильники для складских, коммерческих и промышленных помещений

Линейные

Светодиодные светильники данного типа — одно из самых эффективных средств устройства эргономичного и энергосберегающего освещения. Сложно представить что-то более универсальное по своим функциональным возможностям. С помощью линейных LED светильников можно:

  • Обеспечивать как общее, так и местное освещение.
  • Оборудовать помещения с любой высотой потолков (регулировка за счет длины подвесов).
  • Освещать рабочие места в офисах и на производстве.
  • Равномерно освещать большие площади в коммерческих и общественных пространствах.
  • Использовать в жилых интерьерах в стилистиках хай-тек и минимализм.

Эффективный линейный светодиодный светильник имеет корпус с охлаждающим оребрением, смонтированную на нем прямоугольную или линейную плату со светодиодами и линейный рассеиватель в виде трубки с овальным или прямоугольным сечением.

Следует отличать современные линейные LED светильники от трубчатых светодиодных ламп, предназначенных для замены люминесцентных трубок в линейных светильниках старого типа. Первые на 20 % — 30 % эффективнее по светоотдаче и эксплуатируются в 3 – 5 раз дольше из-за лучших условий охлаждения.

Рис. 11. Линейные светодиодные светильники. Сверху — на базе SMD, снизу — на базе линейного COB

Линейные промышленные LED светильники отличаются от офисных и коммерческих более сложной конструкцией корпуса, удовлетворяющей специальным условиям эксплуатации.

Встраиваемые панели

Плоские светодиодные потолочные панели обеспечивают равномерный заливающий свет. В них могут использоваться как SMD, так и COB матрицы. Определяющую роль играет качество светорассеивающего экрана. Светильники этого типа создаются для монтажа на подвесных потолках, так как отдача тепла от радиаторов охлаждения возможна только в подпотолочное пространство.

Большинство серийных моделей LED панелей рассчитана на крепление в секциях подвесных потолков типа «Армстронг» (600 х 600 мм).

Рис. 12. Типы рассеивания света поликарбонатными экранами встраиваемых LED панелей

Требования к условиям эксплуатации

В плане соответствия условиям эксплуатации LED светильники независимо от своего функционального типа нормируются так же, как и любая другая светотехника. То есть, всем изделиям присваивается определенная категория по:

  • Типу монтажа — потолочный, подвесной, консольный, напольный и т.д.
  • Классу энергопотребления — существует 7 классов от А до G, но светодиодная техника соответствует двум верхним классам (А и B).
  • Классу электробезопасности — от 0 до 3.
  • Степени пылезащищенности (от 2 до 6) и влагозащищенности (от 0 до 8) — маркируется двузначным индексом IP, например, IP20 (достаточно для чистых, сухих помещений) или IP67 (для уличного размещения и промышленных помещений с тяжелыми условиями эксплуатации).
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector