Сферы применения светодиодного освещения

Светодиод представляет собой особую разновидность диодов, преобразующих электроэнергию в свет.

Светодиодное освещение становится все более популярным, благодаря множеству значимых преимуществ. Светодиоды (LED) применяются в различных отраслях и сферах. Этот тип освещения становится нормой для городской иллюминации, что позволяет сокращать расход электроэнергии.

Светильники со светодиодами выдают мягкий, приятный свет, который не нагружает органы зрения и абсолютно безвреден, уровень освещения и его оттенок можно менять.

Подобные свойства обеспечены полным отсутствием в спектре ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Мощность светильников со светодиодами можно легко регулировать по собственному желанию. Подобная опция делает светодиодные светильники универсальными, давая возможность использовать их в различных помещениях и ситуациях – максимальная мощность освещения обеспечивает яркий свет, пригодный для работы, а низкая яркость пригодна для декоративного освещения.

Что такое светодиод и как он функционирует

Светоизлучающий диод – двухпроводное полупроводниковое устройство с электронно-дырочным переходом. В момент активации, когда через него проходит электрический ток, образуется оптическое излучение, которое улавливают органы зрения – освещение, свет.

Существует несколько разновидностей светодиодов (СИД), но принцип их работы одинаков. В кристалле из полупроводников поток электронов преобразуется в световой поток. Когда на светодиод подают напряжение, начинается движение заряженных частиц. В процессе рекомбинации высвобождается энергия (фотоны) и малая доля тепла. Для предотвращения перегрева в светодиодах повышенной мощности устанавливается система по обеспечению отвода выделенного и накопившегося тепла.

Положительный вывод носит название анод, отрицательный – катод и ток перетекает от первого ко второму. Для работы осветительного прибора необходимо, чтобы анод имел потенциал выше, чем катод. Светодиоды изготавливают из материала алюминий-галлий-арсенид.

Яркость освещения зависит от степени интенсивности энергии испускаемых фотонов, образованной электронами. Цвет освещения меняется в зависимости от длины вовлеченных волн.

OLED – органические светодиоды

Новейший тип органических светодиодов был разработан в последнее десятилетие. Они изготавливаются с использованием органических соединений с многослойной структурой. При прохождении сквозь такие соединения электрического тока создается видимый свет.

Главная сфера применения разработки – это производство обновленных дисплеев, которые в скором будущем заменят аналоги с жидкокристаллической матрицей.

Решения светодиодного освещения в OLED дисплеях
OLED дисплей можно изгибать

Сегодня стоимость прибора с подобной матрицей высока, но производители стремятся удешевить процесс и сделать технику на основе органических светодиодов дешевле.

Новые дисплеи отличаются от старого варианта:

  • более ярким, насыщенным, контрастным и четким изображением;
  • минимальной толщиной и весом;
  • низким искажением картинки под углом;
  • малым потреблением электроэнергии;
  • экологичностью;
  • возможностью транслировать изображения с двух сторон.

Проблемой новинки является ее непродолжительный срок работы – из-за поломки светодиодов с синим излучением, монитор становится непригодным к использованию. Срок их работы около двух лет, но производители справились с задачей увеличения срока эксплуатации OLED—матрицы.

Органические светодиоды устанавливают в телефоны, навигаторы с экраном, умные часы, фитнес браслеты, планшеты и рекламные щиты. В таком варианте СИД имеют долгий срок эксплуатации.

Что такое светодиодное освещение

Светодиодное освещение – новая разработка в сфере систем освещения, основанная на применении источников света со встроенными светоизлучающими диодами.

Активная разработка ламп и светильников со светодиодами продолжается порядка 15 лет. Подробнее об осветительных приборах и оборудовании можно почитать в этой статье. Применение подобных осветительных приборов расширяется по причине постоянного снижения стоимости устройств, их экономности и технических характеристик.

Светодиодное освещение все больше входит в наш быт

Порядок

История появления

Свет Лосева или «Losev Light», так были названы самые первые светоизлучающие диоды, открытые физиком Лосевым в 1923 году.

Самый первый диод с красным излучением был создан Ником Холоньяком. Говоря о разработке осветительных приборов со светодиодами, называют имя именно этого разработчика. Позже его ученик, Джордж Крафорд сконструировал диод с желтым видимым свечением. Он работал над проектом Холоньяка и в 1972 году улучшил результат, сделав красный диод в десять раз мощнее.

Через четыре года был продемонстрирован диод высокой степени яркости, который изобрел и продемонстрировал Т. Пирсол. Его разработка нашла применение в телекоммуникациях.

Стоимость светоизлучающих диодов была очень высока – одна лампочка достигала 200 долларов, что делало невозможным их массовое применение в освещении.

В конце 20-го столетия японскими учеными был разработан удешевленный тип светодиода с синим излучением. Разработчики И. Акасаки и Х. Амано удостоились за свой труд Нобелевской награды.

Области применения

Светодиоды высокой мощности широко применяются как в домашних и рабочих помещениях, так и для создания декоративной, уличной и фасадной подсветки, на крупных производствах и общественных объектах.

За последние годы сфера использования светодиодного освещения значительно расширилась – несколько лет назад диоды можно было встретить только в приборах и датчиках.

Рост сфер применения светоизлучающих диодов обусловлен развитием производства и усовершенствованием светоизлучающих диодов. За последние годы появились более мощные модели светодиодов, которые потеснили привычные лампы накаливания или галогенные типы лампочек.

Освещение в квартире

Светодиоды используют для создания подсветки в жилых квартирах. Они могут быть встроенные (потолочные или настенные) и помещаться в светильниках. LED могут быть собраны в ленту для освещения, которая используется для создания декоративной подсветки (для полок, в рабочей зоне или месте отдыха).

светодиодное освещение лентой
Подсветка светодиодной лентой кухонной зоны

О типах освещения можно почитать в этой статье. Лампы могут быть как неразборными, так и с возможностью замены деталей. Большой выбор позволяет подобрать диод под любую модель светильника, торшера или потолочной люстры. Для освещения квартиры лучше подходят лампы с цветовой температурой 2600-3000К.

Офисное освещение

Для освещения рабочей зоны или промышленных помещений используют встраиваемые варианты светодиодов или накладные типы светильников с диодами. Их удобнее всего крепить под потолком или вшивать в потолочную отделку.

Офисное светодиодное освещение
Светильники встроены в потолок

LED-подсветка отличается равномерным свечением, создает освещение, близкое к природному, не создает шумовой помехи, качественные модели диодов не мерцают.

Освещение в общественных местах

От правильно выставленной подсветки зависит уровень продаж в магазинах. Товар на прилавке должен быть подсвечен так, чтобы выделять продукт и не слепить покупателя и продавца. Светильники со светодиодами в торговых пространствах могут быть трековыми, точечными или даунлайт моделями. Они подсвечивают витрины направленным лучом.

Светодиодное освещение в магазине
Трековые светильники в магазине одежды

Консольное освещение (освещение на улице)

Освещение на улице представлено фонарями и осветительными приборами. Их устанавливают на проезжей части, для освещения дорог и пешеходных зон, парков, архитектурных сооружений.

Про уличное освещение читайте тут. СИД используют для подсветки внешнего фасада строений, как элемент рекламной отделки (баннеры, щиты), для уличных инсталляций.

Декоративные подтипы LED освещения

Декоративная подсветка выступает частью интерьера, завершая общую идею.

LED освещение в дизайне
Подсветка дополняет дизайн интерьера

Свет может, как выделять необходимые объекты, так и подсвечивать зоны (уличная тропинка), делить пространство (отделять в комнате зону отдыха от рабочего стола).

Для точечной подсветки выставляют светильники с направленным светом, который создает яркий световой луч. Акцент может быть направлен на любой предмет.

С помощью подсветки дизайнеры интерьера могут менять габариты помещения, расширяя или деля пространство. Например, рассеянная подсветка, исходящая с пола или потолка визуально увеличивает комнату. Небольшие светильники наоборот придают дополнительный объем.

Еще одно дизайнерское решение в освещении с использованием LED-подсветки, это зонирование пространства цветом. Разноцветные оттенки выделяют ниши, украшения, отделку и служат самостоятельным элементом декорации. Цветная подсветка встраивается в стены, потолки, выступы. Выступающая отделка (колонны, полки, подоконники, плоские выступы на стенах и потолках) удачно подчеркиваются разноцветным мягким свечением диодов.

Декораторы используют светящиеся диоды для ретро моделей ламп. С помощью применения светодиодов легко сделать подсветку внешнего фасада здания, освещение сада или украсить дом.

Разновидности формы ламп и типы цоколей

Если вы решили поменять в своей квартире тип освещения, сменить лампочки и установить светоизлучающие диоды в светильники и люстры, для замены нужно будет узнать тип цоколя, который используется в светильнике.

Отвечая на вопрос, как выбрать светодиодное освещение, нужно точно убедиться в том, какой цоколь используется в вашей лампе, светильнике или люстре.

Разновидности цоколей, которые чаще встречаются в домашних светильниках:

  1. Е14 – цоколь стандартной формы, маленький. Тип цоколя, который установлен в обычной, стандартной лампе-свече;
  2. Е27 – тип цоколя, стандарта лампочки Эдисона;
  3. Е40 – цоколь на осветительных приборах, которые устанавливаются на улице или в производственных помещениях;
  4. G4, 9 или 3, GU10 – цоколь, применяемый для ламп точечного освещения или миниатюрных, декоративных лампочек и дизайнерских моделей.

Светодиодные лампы отличаются не только цоколем, но и формой, размером, углом рассеивания светового потока.

Дизайн LED-ламп по форме:

  • «груша» — классическая форма светодиодной лампочки;
  • светодиодная лампа в форме шара;
  • в форме свечи;
  • разновидность светодиодной лампы под названием «свеча на ветру» — конец лампочки подогнут, напоминая колыхание огня на ветру;
  • лампочка в виде трубки;
  • лампа со светодиодом в форме кукурузы – обладает максимальным углом рассеивания света.

Как подключить светодиодное освещение. Основное правило – светодиод не подключается напрямую к источнику. Диоды необходимо подключать через резистор или драйвер питания, который будет регулировать величину тока.

Преимущества и недостатки

В сопоставлении с привычными лампами, светодиодные источники освещения отличаются сроком службы (обычно это 50 тысяч часов), в пятьдесят раз больше, чем у лампочек накаливания.

В светодиодных лампах отсутствует ртуть, что делает утилизацию проще и экологичнее.

Время отклика лампы со светоизлучающим диодом после включения и выхода на максимальный показатель яркости составляет менее секунды.

Светоизлучающие диоды можно самостоятельно настраивать, регулируя яркость и оттенок света.

Светодиоды позволяют экономить на потребляемом электричестве, что делает их установку рациональным решением.

Дополнительные преимущества светоизлучающих диодов:

  • не требует обслуживания;
  • широкий диапазон цветовой температуры;
  • безопасны для здоровья;
  • незначительный уровень нагрева;
  • обычная утилизация;
  • отсутствует чувствительность к низким температурам;
  • низкая требовательность к проводке;
  • приятный вид;
  • легко переносят высокую влажность.

Диоды предусмотрены для синхронизированной работы с системой «умный дом».

К недостаткам светоизлучающих диодов относят:

  • высокую стоимость. Удешевление делается путем смены исходного драйвера на стандартный блок питания. Новая конфигурация становится дешевле, но срок ее службы сокращается;
  • неустойчивость к перепадам напряжения;
  • мерцающий луч, что может быть вредно для зрения. Показатель напрямую зависит от качества сборки деталей. Светильники с блоком питания пульсируют сильнее;
  • медленное снижение первоначальных показателей яркости;
  • частый брак;
  • снижение себестоимости зачастую осуществляется за счет качества.

Уровень экономии светодиодного освещения

Светодиодный источник света в несколько раз экономичнее осветительного прибора с лампой другого типа. Важно проверять лампы на брак во время покупки – дешевые модели чаще и быстрее ломаются, чем дорогие, работающие на драйвере. Замена привычных ламп для освещения на led модели оправдана – долговечные диоды значимо уменьшают расходы на электроэнергию. Следующие советы помогут вам сэкономить на освещении.

Для экономии, в жилых помещениях монтируют светодиодные лампы с мощностью выше 70 Вт. С меньшей стоимостью модели окупаются долго.

Целесообразно использовать диоды в светильниках, которые работают большую часть дня, продолжительное время.

К примеру, в кладовой нет смысла устанавливать дорогое освещение, лампы или светильники со светодиодами.

Освещение за счет светоизлучающих диодов окупит себя через один, два года работы. Из-за спада уровня яркости и деградации диодов заменять лампы будет необходимо каждые десять лет.

Актуальность LED освещения в 2021 году

Количество разновидностей LED светильников в магазинах электротехники непрестанно увеличивается. Это обусловлено популяризацией led-технологий, снижением цены на светодиодные осветительные приборы, выходом на рынок новых компаний. Подсветка со светодиодами позволяет освещать дома изнутри и снаружи, подсвечивать приусадебный участок, гаражи, и иные строения. В Америке и Европейских странах количество «умного освещения» с каждым годом возрастает.

За последние два года было выявлено большее количество бракованных единиц светоизлучающих диодов. Это связывают со стремлением производителей удешевить новые модели, и тем самым привлечь новых покупателей и повысить прибыль. Дешевизна диода обеспечивается выпуском модели не с драйвером, а лампы, работающей от блока питания.

Оценив внешнюю форму диода или светодиодной лампы, покупатель не может узнать об исправности led-лампы и понять установлен внутри драйвер или блок питания. Покупать светодиодные светильники лучше у производителей, которые уже давно работают на рынке и дают полное описание технического устройства.

Альтернативы светодиодному освещению

Среди выпускаемых вариантов для замены светоизлучающих диодов выделяют индукционные лампы. Они характеризуются долгим сроком службы (порядка 150 тысяч часов), высоким уровнем световой отдачи (порядка 170 лм/Вт), ярким освещением.

Главным преимуществом индукционных ламп называют их низкую чувствительность к резким перепадам напряжения и частым выключениям освещения. Они пригодны для создания освещенности на больших пространствах – открытая местность, производственные объекты. В повседневной жизни (в квартирах, домах и офисах) их установка невозможна по причине вредного УФ и электромагнитного излучения и больших размеров.

Индукционные лампы
Индукционные лампы, светильники

В мире и сегодня конструкторы работают над разработкой и сборкой светильников нового поколения. В Америке был открыт альтернативный источник освещения, который функционирует на базе поливинилкарбазола и иридия с углеродными многослойными nano-трубками. В России разработчики тестируют КИС-светильники с автокатодом.

Проекты находятся на стадии разработки и тестирования, до поступления в производства и начала выпуска требуется опробовать новые технологии. Это делает светодиодное освещение наиболее приемлемым, выгодным и удобным. Лучшее решение покупать модели у производителей, специализирующихся в этой сфере и уточнить соответствие заявленных требований действительным показателям.

Интересные факты о светоизлучающих диодах

Этот блок будет интересен тем, кто желает узнать новое и необычное о простых вещах. Особенности LED-ламп и светодиодов:

  • светодиодные лампы часто называют «энергосберегающими» и это верно по сути. Но в русском языке это название уже давно закрепилось за компактными люминесцентными источниками света. Эти два вида источников света разные и часто у людей возникает путаница;
  • СИД-лампа расходует меньшее количество энергии, чем люминесцентная выдавая тот же световой поток;
  • при включении led-лампочка в долю секунды загорается на максимальную яркость;
  • выделяют 10 разновидностей СИД-ламп;
  • в лампочках применяются разные типы светодиодов.

Крупнейшие производители светодиодов

Сегодня самым известным и крупным брендом по производству светодиодов является японская фирма «Nichia Corporation». Именно они тридцать лет назад изобрели недорогие диоды с синим и белым излучением.

Они имеют самый большой объем продаж сверхъярких полупроводников.

На территории Российской Федерации самыми крупными компаниям являются «Оптоган» (производство диодов, чипов и матриц) и «Светлана-Оптоэлектроника» (является и разработчиком и производителем светоизлучающих диодов). Эти производители поставляют и реализуют товар на территории РФ и Европейских стран. Филиалы обеих компаний находятся в Санкт-Петербурге.

При этом на отечественном рынке есть и другие крупные фирмы, несколько десятков брендов производят светоизлучающие диоды на территории Китая и продают в России. Чаще всего модели, изготовленные в Китае, уступают по производственным характеристикам и часто не соответствуют заявленным показателям на упаковке. Их яркость, мощность, передача оттенков цвета и световой поток низкие, модели обладают сильным уровнем мерцания, а цветовая температура не регулируется. Недостатки сложно выявить, так информация на упаковке не совпадает с рабочими характеристиками. Для заказа светоизлучающих диодов онлайн самыми надежными являются Osram, Veeco Instruments, Seoul Semiconductor, Philips и Diall

С учетом всех недостатков, светодиодное освещение находится сегодня на лидирующих позициях и выделяется рядом преимуществ:

  • экономичность;
  • долгая эксплуатация без необходимости ремонта;
  • нет необходимости менять вышедшие из строя комплектующие;
  • обеспечение должного уровня освещенности;
  • большой выбор цветов и оттенков освещения.

Компании, производящие led-лампы и отдельные светодиоды для освещения (для светодиодных лент), нацелены на унификацию и производят модели, заменяющие иные типы лампочек, как для повседневного, бытового использования, так и для промышленного применения.

Несмотря на высокую стоимость качественных светодиодных ламп, за 2 года они окупаются за счет уменьшения платежей за электроэнергию. Покупая лампочку, смотрите на сроки гарантии

(гарантия бывает от 1 до 5 лет), сохраняйте чеки. Лампы можно обменять в магазине их приобретения.

Оцените статью
StroyOtdelDeco
Добавить комментарий

Adblock
detector