Преимущества и недостатки светодиодов и светодиодных ламп

Виды и типы светодиодных ламп.

Четкая классификация у светодиодных ламп отсутствует: изделия производятся слишком разных форм, цветов и конфигураций.  

По способу применения:

1. Источники света общего назначения для освещения квартир и офисов. Характеризуются углом рассеивания от 20 до 360.
2. Изделия направленного света. Такие лампочки называют спотами. Они используются для создания подсветок или выделения интерьерных зон в комнате.
3. Изделия линейного типа, схожие с привычными люминесцентными лампами. Изготавливаются в виде трубок. Применяются в технических помещениях, офисах, залах магазинов и в других пространствах, где важна пожарная безопасность. Создают яркую, красивую подсветку, которая подчеркнет необходимые детали.

По назначению светодиодные лампы делятся на:

1. Изделия для уличного применения. Изготавливаются в пыле- и влагозащищенном корпусе.
2. Изделия для производственных целей, коммунальных служб. Дополняются антивандальным прочным корпусом. Изготавливаются с особыми требованиями к характеристикам освещения: стабильность, срок службы, условия эксплуатации.
3. Бытовые лампы. Характеризуются невысокой мощностью, стильным дизайном, электро- и пожаробезопасностью, качеством светового потока (индекс цветопередачи, коэффициент пульсации и др.).

Исходя из потребляемого напряжения тоже выделяют три вида ламп:

1. С питанием 4 В. Маломощные светодиоды, которые потребляют от одного до 4,5 В. Излучают свет разных длин волн от инфракрасного до ультрафиолетового.
2. С питанием 12 В. Такое напряжение безопасно для человека, поэтому эти источника света подходят для помещений с повышенной влажностью. Часто выпускаются  со штырьковыми цоколями, что усложняет процесс подключения. Дополнительная трудность может быть в необходимости специального блока питания, который снизит напряжение сети до 12 В. Удобны для использования автолюбителям и туристам: они могут организовать освещение от аккумулятора.
3. С питанием 220 В. Самый распространенный вид. Широко применяются для бытовых нужд.

Типы цоколей.

Чтобы LED источники света подходили к уже применяемой схеме электроснабжения домов, их оснащают винтовыми цоколями. В качестве альтернативы светильникам галогенного типа выпускают лампы со штырьковыми цоколями. Основные типы представлены в таблице.

Тип цоколя	Назначение	Фото
Е27	Самый распространенный винтовой тип для бытовых источников света.
Е14	Винтовой цоколь для маломощных ламп.
Е40	Винтовой цоколь для мощных источников света ( в основном уличных).
G4	Штырьковые контакты для маленьких лампочек.
GU5.3	Штырьковый контакт для мебельных и потолочных источников света.
GU10	Аналогично GU5.3, но расстояние между контактами составляет 10 мм.
GX53	Штырьковый контакт для плоских светильников.
G13	Контакт, аналогичный люминесцентным трубчатым лампам.

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.

Сегодня в магазинах можно увидеть много осветительных приборов на основе светодиодов с заявленным сроком службы в 30, 50 и даже 100 тысяч часов. Это означает, что в режиме непрерывной работы led лампы должны бесперебойно светить не менее 3,5 лет, а в домашних условиях их должно хватить на несколько десятилетий. К сожалению, в преобладающем большинстве реальный срок службы светодиодных ламп не соответствует указанному на упаковке. Почему так происходит, и насколько нас обманывают производители? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Светодиодное освещение – особенности экономии

Что такое светодиоды? Многие из вас слышали о том, что это новое изобретение, которое принесет в наш мир чуть ли не революцию в сфере энергопотребления. Вот-вот, еще немного и все начнут массово переходить на светодиодные лампы. Торопитесь! И так далее

Но по моему опыту, а я занимался несколько лет назад продвижением некоторых светодиодных брендов на российский рынок и рынок СНГ, могу сказать с уверенностью: обычно светодиодные лампы покупали только если они были заложены в проект изначально кем-то, кто с этого мог что-то поиметь. Поэтому без откатов продавать эту технику просто нереально. А если вы предлагаете светодиодную продукцию на свободном рынке, то покупатели сразу задают вам вопрос:

Окей, я куплю у тебя эту лампочку по 150 рублей, вместо обычных люминесцентных, которые на порядок дешевле, и что? Гораздо дешевле купить обычную люминесцентную лампу и получать почти такой же выигрыш по экономии электроэнергии, но при этом потратить на нее в 5-10 раз меньше денег!!!

И такое мнение я встречал среди специалистов – энергетиков предприятий, инженеров, проектировщиков. На бытовом уровне, конечно, можно запарить человека, не разбирающегося в разнице, но даже такой покупатель в первую очередь посмотрит на цену лампы и лишь потом будет прислушиваться к её потенциальным преимуществам.

Для тех, кто не разбирается, промышленность попыталась придумать красивую упаковку: светодиодная лента, разноцветные лампы, всякие яркие трубки и прочее и прочее. Но обычно покупатели, которые берут такую технику – это штучные небольшие проекты.

Что такое светодиоды: это обычные полупроводниковые элементы, которые имеют свойство светиться, после прохождения по ним электрического тока.

Срок службы

Принято считать, что у светодиодных ламп очень высокий срок службы. Это правда лишь отчасти. Высоким сроком службы обладают лишь сами светодиоды (до 100 000 часов) и при условии использования внешних источников питания.

Если используется внутренний источник питания (скажем батарея), то срок службы будет значительно ниже заявленной. В качестве внутреннего источника питания, как правило, используют конденсатор и электролит.

Электролит со временем начинает высыхать, что в свою очередь, ведет к менее качественной работе или вообще к полному выходу светодиода из строя.

Большинство конденсаторов при температурном режиме 105 градусов выдают срок службы около 2 000 часов, а при температуре работы на 20 градусов, может прослужить до 20 000 часов. Также, есть специальные серии конденсаторов, которые при тех же условиях работают в 2–3 раза дольше.

Если у светодиода будет нарушен тепловой режим, устройство будет работать значительно меньше. Указанные завышенные сроки эксплуатации для светодиодных ламп с внутренним источником питания не более, чем рекламный ход. Плюс ко всему при использовании некачественных компонентов, срок службы оборудования будет очень низким.

Реалии

Непродуманная конструкция – это только первая составляющая, влияющая на продолжительность жизни лампочки. Вторая начинает активно проявлять себя после того, как светильник или лампа попадает в условия эксплуатации, не предусмотренные в спецификации на изделие.

Поэтому выбирать нужно лампочки с широким диапазоном питающего напряжения.

Второе – отсутствие естественного теплообмена (конвекции воздуха). Данное препятствие проявляется при установке светодиодных ламп в настенные и потолочные светильники закрытого типа. Слабой конвекцией также обладают светильники, открытая часть которых направлена вниз, а цокольная – не имеет отверстий. В частности, в инструкции по эксплуатации led-лампы TM Feron сказано: «не рекомендуется использовать осветительный прибор в полностью закрытых светильниках, а также в местах с отсутствием конвекции воздуха. Это приведёт к перегреву корпуса и сокращению срока службы светодиодов». Для примера, на фото показан правильный спот-светильник с отверстиями в корпусе, обеспечивающими естественный отвод тёплого воздуха.

Для большинства китайских лампочек точные значения относительной влажности воздуха указываются только в пункте «Хранение, транспортировка» — не более 80%. Использование светодиодных ламп при больших значениях влажности приведёт к окислению печатных проводников, а затем, к обрыву или закорачиванию участка электрической цепи. В большинстве случаев изготовители ограничиваются указаниями по применению:

• для интерьерного освещения;
• при наружном освещении устанавливать в светильники с IP54 и выше.

Рейтинг производителей

Производство светодиодных ламп в наше время практикуют многие фирмы, причем известные, а также малоизвестные производители. Стоимость LED-ламп на сегодня достаточно внушительная, поэтому многие хотят сэкономить и приобретают дешевые изделия малоизвестных производителей. Как правило, такая продукция не соответствует многим характеристикам, причем, очень важным. Их коэффициент цветопередачи находится на уровне 60 и не больше, а изготавливаются они из дешевых компонентов, не выдерживающих реальную степень эксплуатации. Качество такой продукции находится на уровне 50/50. Другими словами, купив пару ламп, одна будет работать нормально, а другая быстро выйдет из строя. В данном случае, подходит такое высказывание, что скупому приходится платить дважды, что доказано жизнью. Поэтому, лучше сразу же отдать предпочтение известному производителю, хотя его изделия более дорогие.

Самые качественные лампы

Лампы (LED) хорошего качества выпускает фирма «Philips», а также фирма «Osram». Это европейские фирмы, хотя основные мощности по изготовлению располагаются в Китае и в других странах Азии. Эти фирмы очень жестко контролируют качество выпускаемой продукции. В связи с этим, цены на их продукцию соответствующие. Лампы компании «Филипс» могут стоить от 800 до 1800 рублей, а компания «Осрам» выпускает несколько изделий, которые отличаются ценами, поскольку они предназначены для нескольких категорий потребителей. Среди их коллекции допустимо встретить изделия, стоимостью в 100 рублей, а также изделия стоимостью почти в 3 тыс. рублей. В основном пользуются спросом изделия, стоимостью от 400 до 800 рублей.

Соотношение цена/качество

Как правило, средняя ценовая категория отвечает лучшим показателям отношения цены к качеству. На рынке встречается продукция, как отечественных, так и зарубежных производителей.

Итак:

• Отечественная фирма «Feron» выпускает продукцию, соответствующую ценам от 60 до 360 рублей.
• Компания «Camelion» из Гон Конга выпускает обширную коллекцию световых приборов, стоимостью от 75 до 400 рублей.
• Фирма «Jazzway», что в Санкт-Петербурге выпускает LED-лампы в ценовом диапазоне от 100 до 400 рублей.
• Отечественная фирма «Gauss» считается основным производителем подобной продукции, которая может стоить от 80 до полутора тысяч рублей.
• Отечественная фирма «Navigator» также относится к отечественной и выпускает LED-лампы в ценовой категории от 65 до 850 рублей.
• Отечественная фирма «Era» не так давно на отечественном рынке, но уже успела завоевать доверие. Продукция стабильная и качественная, стоимостью от 90 до 520 рублей.
• Фирма из Китая «Selecta» выпускает сравнительно качественную продукцию, в ценовом диапазоне от 75 до 800 рублей.
• Китайская фирма «Estares» выпускает источники света, стоимостью от 180 до 530 рублей, а также уникальные источники света, которые могут стоить от 1000 до полутора тысяч рублей, а иногда и дороже.

Естественно, что рынок источников света не ограничивается продукцией вышеперечисленных фирм: на самом деле их намного больше, как известных, так и не очень. Поэтому выбор светодиодных ламп не отличается простотой. Но реалии нашего времени требуют экономии энергоресурсов, да и кому хочется переплачивать за электрическую энергию, стоимость которой постоянно растет.

Цоколи

Производители LED-элементов в целях удобства их последующей эксплуатации оснащают изделия различными форматами цоколя. Их перечень включает:

• Е27 (стандартный тип винтового элемента, способствующий электрическому контакту в месте крепления лампы, предусмотрен для освещения просторных помещений, а также придомовых территорий, улиц и скверов);
• Е14 (уменьшенный формат винтового элемента, который рассчитан на освещение жилых комнат);
• GU 10 (штырьковой вариант элемента, который предусмотрен для настенных светильников);
• G 9 (штырьковой формат элемента, который рассчитан на декоративное освещение);
• G 5.3 (штырьковой тип элемента, который ориентирован на потолочное освещение);
• G4 (штырьковой вариант элемента, который предусмотрен для точечного освещения интерьеров).

Цоколи светодиодной лампы.

Дополнительно изготавливаются светодиодные изделия с цоколем форматов В (штифтовой), S (софитный) и P (фокусирующий).

Трудность замены

Нередко возникают случаи, когда LED-элементы перестают функционировать спустя 6-12 месяцев эксплуатации. Учитывая высокую цену инновационных источников освещения, некоторые пытаются их отремонтировать самостоятельно. В 90% случаев премиум-модели ламп оснащены всего одним диодом. Если он по какой-либо причине вышел из строя, то починка изделия станет нецелесообразной, так как за деталь, которую требуется заменить, придется дорого заплатить. LED-лампы категории «эконом» зачастую ломаются раньше срока по причине низкого качества работ при их изготовлении, поэтому тратить время на ремонт таких моделей бесперспективно.

Устойчивость к повреждениям

Традиционные приборы, излучающие свет, не отличаются высокими показателями прочности, поскольку их основу составляют стеклянный корпус и тонкая нить накаливания.

В изготовлении LED-ламп зачастую используют алюминиевые компоненты и высококачественные пластмассы, поэтому риск деформации изделий сводится к минимуму.

Устойчивость к повреждениям светодиодной лампы.

Светодиодное изделие может подвергнуться механическому повреждению в случае заводского брака. Соединения, спаянные с нарушением производственных стандартов, в процессе эксплуатации лампы могут разрушиться, что чревато разрывом цепи. При отсутствии контакта между кристаллом и теплоотводящей подложкой велика вероятность ускоренного износа светодиода.

Соединения, связывающие компоненты LED-лампы, иногда разрушаются в результате увеличения концентрации в пластмассе внутренних механических напряжений. Они обусловлены как производственными дефектами, так и несоблюдением температурных значений, рекомендованных при эксплуатации источников освещения.

Чтобы минимизировать риск поломки светодиодов, изготовители стали добавлять в кристаллы прозрачный силикон. Он позволяет равномерно распределять механические напряжения и укрепить связующие элементы между составляющими LED-лампы.

Недостатки светодиодных ламп

Помимо преимуществ лампы обладают и некоторыми недостатками. Главный из них – достаточно высокая стоимость. Однако отнести к недостаткам большую цену можно весьма условно, поскольку более длительный период окупаемости с лихвой перекрывается большим ресурсом устройства и его экономичностью. Так, за четыре года использования светодиодная лампа не просто окупит первоначальные затраты, но и обеспечит выгоду. Размер последней превосходит стоимость лампы примерно в 13 раз.

Определенным минусом можно считать и старение кристаллов, в связи с чем уменьшается яркость свечения. Однако при наличии функциональной системы охлаждения, процесс старения значительно замедляется.

Срок службы

LED-лампы отличаются долговечностью. Производители светодиодов декларируют, что гарантийный срок инновационного изделия составляет 2 года.

Срок службы светодиодной лампы.

Но, оценивая сильные и слабые стороны светодиодных ламп для дома, некоторые потребители сомневаются, что LED-элементы рассчитаны на длительную эксплуатацию. Изготовители светодиодных ламп могут намеренно завышать срок службы светодиодов, декларируя, что изделия будут функционировать на протяжении 5-10 лет. На деле, в процессе производства они используют дешевое сырье, которое позволяет LED-светильникам работать не более 1 года.

Особенности работы

Светодиоды имеют совершенно иной принцип свечения, чем нить накаливания. Они не растрачивают КПД на нагрев окружающей среды (на тепло уходит 4 % энергии, против 96% у ламп накаливания).

Главный «герой» здесь – миниатюрный кристалл из полупроводника, например, сапфира (естественный цвет свечения светодиода – синеватый, белым он становится за счёт покрытия его слоем жёлтого люминофора). Свечение в полупроводниках получается за счёт контакта материалов с разным типом проводимости. Один легируется электронами, другой «дырками». В промежуточных слоях появляются дополнительные заряды противоположного направления.

Лампы фирмы X-Flash

Наиболее распространены в лампах светодиоды SMD и COB системы. Разница между ними в конструкции: COB устройство не имеет корпуса и подложки под кристалл, а множество светодиодных элементов наносится на пластину через клей-диэлектрик и покрывается одним общим слоем люминофора.

Эффективность у LED – ламп выше, чем у люминесцентных, галогеновых и любых других. Но есть и свои подводные камни. Разберёмся подробнее в их преимуществах и недостатках.

Мощность и экономичность – эти два критерия сочетаются в светодиодных лампочках. Лампы светодиодные – принцип работы и советы по выбору.

Как правильно утилизировать разбившуюся энергосберегающую лампочку без вреда для здоровья и экологии, читайте далее.

Почему при выключенном свете светодиодная лампа продолжает мигать? Ответ на этот вопрос вы найдете тут.

Лампа светодиодная преимущества и недостатки.

Начнем с основных преимуществ светодиодных ламп перед своими “собратьями”. Очень низкое энергопотребление 10 ватт вместо 100. Очень длительный срок службы, в среднем это 3 — 5 лет, зависит от качества лампы. Высокая прочность, небольшие габариты, низкая температура нагрева.

Экологическая безопасность полная. Данные лампы не содержат опасных, ядовитых компонентов, в других лампах, в первую очередь это это ртуть. Не требуется специальная утилизация.

Далее основные недостатки. Цена не копеечная, примерно такая же как у энергосберегающих ламп. Достаточно широкий диапазон качества от которого во многом зависит срок службы светодиодной лампы.

Дешевизна совсем не означает что лампы не качественные, но необходимо знать за счет чего добиваются дешевизны производители без репутации. Экономят на качественных конденсаторах, что приводит к мерцанию выключенной лампы.

Часто это незаметно, но, как вы понимаете ничего хорошего в этом нет. Экономят на элементах отводящих тепло, что приводит к сокращению срока службы раза в два. Здесь выбор прост, покупать светодиодные лампы от известных производителей с металлическими элементами отвода тепла …

Как запустить лампу дневного света без дросселя

Что советуют делать в таких случаях самоделкины и радиолюбители? Они рекомендуют применить, так называемую бездроссельную схему включения люминесцентных ламп.

В ней
используется диодный мост, конденсаторы, балластное сопротивление. Несмотря на
некоторые преимущества (возможность запуска сгоревших ламп дневного света), все
эти схемы для рядового пользователя темный лес. Ему гораздо проще купить новый
светильник, чем паять и собирать всю эту конструкцию.

Поэтому сперва рассмотрим другой популярный способ запуска ЛБ или ЛД ламп со сгоревшим дросселем, который будет доступен каждому. Что вам для этого потребуется?

Вам
понадобится старая сгоревшая энергосберегающая лампочка с обычным цоколем Е27.

Конечно,
схему с ее использованием нельзя считать абсолютно бездроссельной, так как на
плате энергосберегайки дроссель все таки присутствует. Просто он по габаритам
гораздо меньше, так как экономка работает на частотах до нескольких десятков
килогерц.

Этот
минидроссель ограничивает ток через лампу и дает высоковольтный импульс для
зажигания. Фактически это ЭПРА в миниатюрном варианте.

Раньше была
большая рекламная компания по замене ламп накаливания на энергосберегающие. Сегодня
уже их активно меняют на светодиодные.

Выкидывать в мусорку экономки не рекомендуется, впрочем как и отдельные модели светодиодных.

Поэтому
некоторые сознательные и бережливые граждане, которые еще не сдали их в
специальные пункты приема, хранят подобные изделия у себя на полках в
шкафчиках.

Меняют их не зря. Эти лампочки в рабочем состоянии очень вредны для здоровья, как в плане пульсаций света, так и в отношении излучения опасного ультрафиолета.

Хотя ультрафиолет не всегда бывает вреден. И порой приносит нам много пользы.

При этом не забывайте, что теми же самыми негативными факторами, в равной степени обладают и линейные люминесцентные модели. Именно ими активно пугают любителей выращивать растения под светом фитоламп.

Но вернемся к нашим энергосберегайкам. Чаще всего у них перестает работать светящаяся спиральная трубка (пропадает герметичность, разбивается и т.д.).

При этом схема и внутренний блок питания остаются целыми и невредимыми. Их то и можно использовать в нашем деле.

Сперва разбираете лампочку. Для этого по линии разъема, тонкой плоской отверткой вскрываете и разделяете две половинки.

При разделении ни в коем случае не держитесь за стеклянную трубчатую колбу.

Далее вытаскиваете плату. На ней находите места, к которым подключаются проводки от “нитей накала” колбы. Они обычно идут в виде штырьков.

При разборе запомните, какая пара куда подключена. Эти штырьки могут находиться как с одной стороны платы, так и с разных сторон.

Всего у вас
должно быть 4 контакта, куда вам и следует подпаять в дальнейшем провода.

Ну и
естественно не забываем про питание 220В. Это те самые жилки, которые идут от
цоколя.

Все что
нужно сделать далее, это припаять по два проводника к каждому контакту на плате
(от бывших нитей накала трубок) и вывести их к боковым штырькам лампы дневного
света.

То есть, отдельно два провода справа и два провода слева. После чего, остается только подать напряжение 220В на схему энергосберегайки.

Лампочка дневного света будет прекрасно гореть и нормально работать. Причем для запуска вам даже не нужен стартер. Все подключается напрямую.

Если стартер
в схеме присутствует, его придется выкинуть или зашунтировать.