Что такое светодиодная (led) лампа?

Алан-э-Дейл       11.01.2024 г.

Оглавление

• Индекс цветопередачи и коэффициент пульсаций
  • Индекс цветопередачи
  • Коэффициент пульсаций
• Как подключить светодиодную лампу.
• Какому производителю светодиодных ламп отдать предпочтение?
• Светодиодные
• Какие светодиодные лампы лучше
  • Мощность и световой поток
  • Цветовая температура
• Преимущества и недостатки светодиодных ламп.
• Сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп
• Радиатор
• Цвет свечения
• Конкурентные преимущества светодиодных источников света
• Выводы и полезное видео по теме

Индекс цветопередачи и коэффициент пульсаций

Не менее важными показателями любого источника света являются индекс цветопередачи и коэффициент пульсаций. Что это такое?

Индекс цветопередачи

Ты наверняка замечал, что одна и та же комната при дневном освещении и включенных вечером лампах накаливания имеет совершенно разный вид. Вечером краски становятся насыщенней, теплые цвета ярче, вся атмосфера теплее. Это происходит из-за того, что при дневном освещении мы видим цвета предметов такими, какие они есть. А лампочка накаливания из-за своих спектральных характеристик искажает цветопередачу: одни цвета кажутся ярче, другие тускнеют, меняется общая контрастность.

Способность осветительного прибора передавать истинные цвета называется индексом цветопередачи, который обозначается CRI (Color Rendering Index) или Ra и измеряется в процентах. Чем он выше, тем точнее передаются цвета. Источник света, обладающий равномерным спектром излучения, имеет индекс 100, но создать искусственный источник с таким CRI чрезвычайно сложно и неоправданно дорого.

В зависимости от качества, цветовой температуры и конструктивного исполнения светодиодов индекс их цветопередачи колеблется в районе 80-90 и может достигать 95. Это очень хорошие показатели для светодиодных ламп, которыми могут похвастаться далеко не все приборы других типов. У лампочек накаливания, к примеру, CRI в зависимости от мощности может колебаться в пределах 60-80 и не более.

Коэффициент пульсаций

Ты наверняка замечал, что трубчатая ЛДС, особенно если она старая, заметно пульсирует. Это сильно утомляет глаза и негативно действует на психику. Лампы накаливания тоже пульсируют, но их пульсации не так заметны из-за инерционности спирали накаливания. Силу этих пульсаций измеряют и обозначают как коэффициент пульсаций в процентах. Чем он ниже, тем свет такого источника меньше утомляет глаза. Особенно это актуально при освещении рабочих мест и зон отдыха.

Каким коэффициентом пульсаций обладают светодиодные источники света? Тут очень многое зависит от производителя и качества лампы. Коэффициент пульсаций качественных ламп обычно не превышает 5-10%. Бюджетный вариант может иметь 15% или 25%. Что касается подделок, то тем закон не писан: может быть и 30%, и 80%. Какие пульсации можно считать допустимыми для светодиодных ламп в квартиру?

Согласно санитарным правилам и нормам СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03 лампы с коэффициентом пульсаций в 15% могут устанавливаться на любых бытовых объектах, включая освещение рабочих мест и мест для чтения.

Как подключить светодиодную лампу.

Подключение аналогично лампам накаливания и люминесцентным — следует обесточить патрон и вкрутить в него лампу.

Если необходимо подключить несколько LED источников света, то возможны следующие варианты соединения:  последовательный и параллельный.

Однако данное подключение не стоит применять на практике. Даже светодиоды из одной партии не гарантируют одинакового падения напряжений. Из-за этого ток на отдельном LED элементе может превысить допустимый, что может спровоцировать выход элементов из строя.

Последовательный вариант требует минимального количества проводов, но применяется крайне редко. Причиной этому служат два недостатка. Во-первых, при перегорании одной лампочки из строя выходит вся цепь. Во-вторых, лампы работают не в полную силу, так как при последовательном соединении напряжение суммируется. Пожалуй, единственные случаи, где оправдано последовательное соединение – это елочная гирлянда и освещение подъездов. В этих случаях допустимы низкие показатели мощности у многих источников света.

Схема довольно проста:

• от распределительной коробки фаза идет на выключатель;
• от выключателя фаза переходит к светодиодной лампе;
• ко второму контакту последней лампы в цепи подключают нулевой провод;
• от ламп к друг к другу переходит фазовый провод.

Последовательная схема подключения светодиодных ламп.

Параллельный способ применяется чаще всего. Главное преимущество – подача одинакового напряжения ко всем лампочкам в цепи. В случае перегорания из цепи выпадает лишь, вышедший из строя источник света, который легко заменить.

Параллельно можно соединить двумя способами: лучевым и по шлейфной схеме.

Лучевой метод отличается надежностью. Хотя при этом требуется большое количество кабеля

И важно продумать момент соединения всех элементов. Чаще всего для этого используют клеммную колодку

С одной стороны на ее перемычки подают фазу.  С обратной стороны подключают провода, тянущиеся от лампочек. Внутри клеммную колодку рекомендуется заполнить антиокислительной пастой. Также вместо колодки использовать скрутку проводов со спайкой.

Схема параллельного лучевого подключения через клеммную колодку.

При использовании шлейфной схемы фазный и нулевой провода от щитка и выключателя подключаются к первой лампочке. От нее кабель подается на вторую и так далее. Таким образом, каждая лампочка (кроме последней) соединяет с четырьмя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.

Схема параллельного подключения по шлейфной схеме.

Подключение лампочек, работающих от напряжения 12В, аналогично, только в схему необходимо включить понижающий трансформатор.

Схема параллельного подключения точечных светильников 12В через трансформатор.

Какому производителю светодиодных ламп отдать предпочтение?

Такие лампы часто подделывают, причем не только в России, но и во всем мире. И мы не говорим о китайской продукции, которую, как правило, стараются выпускать под собственными торговыми марками. Дело в лампах именитых производителей, подделываемых кустарными способами.

Таблица. Лидеры в сфере производства светодиодных ламп

ПроизводительКраткое описаниеPhilipsНемногие знают, что у Карла Маркса был кузен, который вместе со своим сыном основал эту компанию еще в 1891-м году. За десятилетия своего существования компания сильно развилась и теперь является одним из лидеров в сфере производства бытовой техники.CamelionПроизводитель из Китая, чья продукция обрела большую популярность благодаря доступной цене и легкости замены отдельных деталей.OsramЭта компания была основана в 1906-м году, сфера ее деятельности имеет сразу несколько направлений: освещение больниц, светильники для бытового использования, устройства для автопрома. Светодиодные лампы «Осрам» по праву считаются одними из лучших в мире.NavigatorРоссийский производитель, в ассортименте которого множество светодиодных светильников разной мощности.GaussКачественная осветительная техника отечественного производства. Лампы «Гаусс» часто встречаются в общественных местах, ресторанах и магазинах сети IKEA.ASDЕще один отечественный производитель, занимающийся выпуском различной светотехнической продукции, в том числе светодиодных лент/панелей, прожекторов и т. д. Производственные мощности располагаются в Китае.ФотоНазваниеРейтингЦенаТОП-3 светодиодных моделей Е27 (на замену лампам 150 Вт)#1OSRAM LS CLA150 5 / 5

1 — голос

#2Наносвет Е27 2700К

4.95 / 5

#3Osram SST CLA150 20,3 W/827 E27 FR Dim 4.9 / 5

1 — голос

ТОП-4 светодиодов с цоколем Е27 (на замену ламп 200 Вт)#1Navigator NLL-A70 4.95 / 5

1 — голос

#2Gauss A67 6500 К

4.95 / 5

#3Philips Led 27W 6500К 4.8 / 5

2 — голоса

#4OSRAM HQL LED 3000 4.75 / 5

1 — голос

ТОП-4 моделей с цоколем Е27 (на замену ламп 60 Вт)#1Philips 806 Lumen 2700 К

5 / 5

#2Osram Duo Click CLA60 6,3W/827 4.95 / 5

1 — голос

#3Gauss Led 7W

4.9 / 5

#4Philips LED A60-8w-865-E27

4.8 / 5

ТОП-4 ламп с цоколем Е14 (аналог «сотки»)#1Foton Lighting FL-LED-R50 ECO 9W

4.95 / 5

#2ASD СД LED-ШАР-STD 4.9 / 5

2 — голоса

#3Xflash XF-E14-TC-P

4.8 / 5

#4Feron ELC73 4.6 / 5

1 — голос

ТОП-5 СД-ламп с цоколем Е27 (аналог «сотки»)#1Gauss LED 12W 5 / 5

2 — голоса

#2LED E27-E40

4.95 / 5

#3Feron Е27-Е40 LED 4.85 / 5

3 — голоса

#4Navigator NLL-A60 6500К

4.85 / 5

#5Bellight Е27 10 Вт

4.75 / 5

Какую светодиодную лампу вы бы выбрали или посоветовали?

Светодиодные

Светодиодные лампы и светильники разных форм и конструкций широко применяются в различных сферах жизни.
Их преимущества:

• устойчивость к температурным перегрузкам
• незначительное влияние на перепады напряжения
• простота сборки и использования
• высока надежность при механических нагрузках. Минимальный риск, что она разобьется при падении.

Светодиодные лампы в процессе работы очень слабо нагреваются и поэтому имеют пластиковый легкий корпус. Благодаря этому они могут применяться там, где другие устанавливать нельзя. Например, в натяжных потолках.

Экономия электроэнергии у светодиодов более значительная чем у люминисцентных и энергосберегающих. Они потребляют примерно в 8-10 раз меньше, чем лампы накаливания.

Если грубо взять усредненные параметры по мощности и световому потоку, то можно получить такие данные:

Эти результаты примерные и в реалии всегда будут отличаться, так как многое напрямую зависит от уровня напряжения, марки производителя и множества других параметров.

Например в США, в одной пожарной части до сих пор горит обычная лампочка накаливания, которой уже больше 100 лет. Был создан даже специальный сайт, где через web камеру, в режиме онлайн, можно понаблюдать за ней.

Все ждут, когда же она сгорит, чтобы зафиксировать этот исторический момент. Посмотреть можно здесь.

Какие светодиодные лампы лучше

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо четко представлять, какими светодиодные источники света бывают и какие их характеристики являются самыми значимыми. Посмотрим, что предлагает нам современный рынок, и попробуем решить эту проблему.

Мощность и световой поток

Как и любая другая лампочка, светодиодная характеризуется потребляемой мощностью, которая измеряется в ваттах. Чем прибор больше потребляет, тем он, естественно, ярче светит. Яркость же принято называть световым потоком, который измеряется в люменах. Очевидно, что мощность и световой поток взаимосвязаны. К примеру, светодиодная лампочка мощностью 8-10 Вт создает поток около 700 лм. Много это или мало для такой мощности?

С ходу не ответишь, верно? Ведь светодиодные источники света появились относительно недавно, и мы не привыкли к ним, как, скажем, к лампочкам накаливания. С этими все проще: практически каждый представляет, насколько ярко светит шестидесятиваттка. Чтобы оценить энергоэффективность (отношение создаваемого светового потока к потребляемой мощности) светодиодного источника света, привяжем его характеристики к хорошо знакомой нам лампочке накаливания, а заодно и к не менее знакомой люминесцентной «трубке» (ЛДС).

Таблица соответствия энергоэффективности ламп накаливания, энергосберегающих светодиодных и люминесцентных ламп

Лампы накаливания

Люминесцентные лампы

Светодиодные лампы

Мощность потребления, Вт Создаваемый световой поток, лм Мощность потребления, Вт Создаваемый световой поток, лм Мощность потребления, Вт Создаваемый световой поток, лм 202505-72503-4250-3004040010-124004-6300-4506070015-167006-8450-6007590018-209008-10600-900100120025-30120010-12900-1100150180040-50180012-141100-125014-161250-1400

Из таблицы хорошо видно, что энергоэффективность или, как еще говорят, светоотдача полупроводникового источника света в 8-9 раз выше энергоэффективности лампочки со спиралью и вдвое выше люминесцентной трубки. Для того чтобы создать световой поток в те же 700 лм, лампочка Ильича должна потреблять 60 Вт электроэнергии, тогда как светодиодной для этого нужно не более 9-10 Вт.

Таким образом, полупроводниковые лампочки на сегодняшний день являются самыми экономичными среди всех существующих источников света.

Цветовая температура

Ты наверняка замечал, что свет от лампы накаливания и люминесцентной трубки отличается. Один более теплый, желтоватый, второй холодный, с синевой, “больничный”. Это свойство источника света характеризуется параметром цветовая температура, которую принято измерять в Кельвинах. Взгляни на рисунок ниже:

Из него хорошо видно, что чем выше цветовая температура, тем свет более «холодный». Всего же существует 3 основные градации температуры: теплый, нейтральный, холодный. Лампа накаливания, как мы уже выяснили, излучает теплый свет. Какой свет излучает светодиодный прибор? Оказывается, любой. Все будет зависеть от того, какие материалы использовались для его производства. Зайди в ближайший магазин и взгляни на упаковку любой светодиодной лампочки:

Судя по соответствующим надписям, слева изображена лампа холодного света, посредине нейтрального и справа теплого света. Как я узнал, что правая лампочка «теплая»? Видишь надпись 3000К? Это не что иное, как цветовая температура, обозначенная в Кельвинах. Согласно предыдущему рисунку 3 000 К – это теплый свет.

Следующий вопрос: какая цветовая температура должна быть у светодиодной лампы для дома? Тут все будет зависеть от твоих предпочтений. Но имей в виду, что теплый свет расслабляет, а холодный собирает, концентрирует. Таким образом, отдыхать лучше в теплом свете, работать – в нейтральном или холодном.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп.

Плюсы

• энергоэффективность – потребляемая мощность в 8-10 раз меньше, чем у ламп накаливания;
• большой срок службы – светят примерно в 25 раз дольше ламп накаливания;
• практически не нагреваются;
• широкий выбор цветовых температур позволяет «играть» с освещением интерьера;
• стабильная яркость при перепадах напряжения;
• мгновенное включение;
• количество включений не влияет на работоспособность;
• стойкость к механическим повреждениям и вибрациям;
• возможность применения в «умном доме»;
• отличные декоративные качества – выпускается множество интересных форм и размеров;
• не привлекают мошек и других насекомых из-за отсутствия ультрафиолетового свечения;
• безопасная утилизация и эксплуатация из-за отсутствия в составе опасных веществ.

Минусы

• сравнительно высокая стоимость, хотя она постоянно снижается;
• мерцание (пульсация), которое невидно невооруженному глазу, но очень опасно для зрения (более распространено в дешевых моделях, которые часто производятся без драйвера);
• сложность конструкции приводит к повышению стоимости и снижению надежности в сравнении с лампами накаливания;
• непригодны для использования при очень низких и очень высоких температурах;
• во многих моделях яркость невозможно регулировать при помощи диммера;
• если используется выключатель с подсветкой, то LED лампа может мерцать или светиться в выключенном состоянии (как этого избежать, читайте в статье «Почему моргает светодиодная лампа»);
• снижение яркости в процессе эксплуатации;
• высокий процент брака среди изделий, особенно среди недорогих.

В заключение стоит отметить, что светодиодные источники света – действительно экономичные осветительные приборы. Только перед выбором надо внимательно изучить технические характеристики.

Во-первых, ими экономически целесообразно заменять лампы накаливания мощностью свыше 60 Вт. Иначе стоимость самой светодиодной лампы не окупится.

Во-вторых, стоит заменять только источники света в светильниках, которые работают максимальное количество часов в день.

И, в-третьих, специалисты советуют вначале опробовать несколько марок светодиодных ламп, чтобы определить, чья цветовая температура (и другие параметры) устроит ваши глаза на 100%.

Сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп

Когда на рынке появилось такое освещение, потребители стали задумываться, какие лучше, и чем они отличаются? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо провести сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп. Их можно выделять по следующим критериям:

·                 Первый критерий сравнения – это мощность и светоотдача, у ламп накаливания светоотдача происходит при 8-10 Вт. А у светодиодных светильников она намного выше и осуществляется при 77Вт, но бывают модели, у которых показатели намного выше. Соответствие мощности светодиодных ламп лампам накаливания показывается специальными расчетами и таблицами, и благодаря ним становится видно, диоды не такие мощные, но при этом они намного качественней и свет от них ярче;

·                 Второй такой же важный критерий, это теплоотдача

Если брать во внимание критерии безопасности, тогда можно сказать, что при использовании ламп накаливания, колба достаточно сильно нагревается, а это не безопасно. А вот светодиоды успели себя зарекомендовать намного лучше, и максимальный нагрев составляет 50 градусов;

·                 А срок службы выступает главным показателем  сравнение ламп накаливания и светодиодных ламп. Светодиоды смогут проработать свыше 50000 часов, а обычные лампочки всего 1000, а это в 50 раз меньше. Поэтому лучше купить один раз лампочку дороже, чем постоянно менять обычные модели;

·                 Коэффициент полезного действия, также нужно брать во внимание при покупке. У светодиодов процент КПД составляет около 90, это достаточно мощный показатель, по сравнению со стандартными лампами

Они способны почти в семь раз экономить электроэнергию;

·                 Безопасность, также в большей мере влияет на выбор, ведь при использовании люминесцентных ламп не стоит забывать, что они содержат ртуть и от них происходит вредные испарения, и они требуют специальной утилизации. А светодиоды совершенно безопасны для человеческого здоровья, и не содержат вредных примесей.

Конечно, стоимость светодиодных ламп выше, чем у альтернативы, но они смогут прослужить намного дольше и счета за электроэнергию будут ниже.

Радиатор

Его присутствие необходимо для того чтобы отвести температурный режим от блока светодиода. В том случае, если системой этот момент не предусмотрен, тогда не следует останавливать свой выбор на данной модели.

Часто производители используют пластмассовый материал для отвода. Это в большей мере касается бюджетных моделей. Не стоит использовать такие виды светодиодных ламп. Ведь у пластмассового материала множество минусов, среди которых особое место занимает низкая эффективность касательно охлаждения. Отзывы преимущественно негативные, не стоит останавливать свой выбор на данной модели.

Еще один момент – выбор прозрачной или матовой лампочки. Если вы выберете матовый прибор, тогда не будет заметна установка радиатора, или же его отсутствие. Прежде чем покупать такой прибор, стоит задуматься.

Цвет свечения

Светодиодные лампы, в отличии от ламп накаливания, могут иметь различные цвета свечения

Поэтому важно определиться какой цвет подходит и комфортен именно для вас

Теплый или холодный. Если с теплым светом все более или менее понятно – ему соответствует цветовая температура от 2700 до 3000 Кельвин. Это очень похоже на освещение от обычной лампочки накаливания. Подробнее

То с холодным цветом все сложнее. Всего холодных цветов может быть два вида:

естественный или нейтральный белый 4000-4500 кельвин

дневной от 6000 до 6500 кельвин

Чем выше цветовая температура, тем больше люмен выдает светодиод и соответственно, тем ярче светит лампа при той же самой мощности.

Разница может достигать 10-15%. Поэтому, вроде как выгоднее покупать лампы дневного цвета свечения. Вы получаете больше света за те же деньги.

Однако сможете ли вы отдохнуть и расслабиться дома под синеватым, холодным светом, который напоминает освещение в операционной? Скорее всего нет.

Так уж сложилось, что человеку более приятен теплый свет, как от ламп накаливания или камина. Но он при той же мощности, наименее яркий.

Поэтому самым популярным является нейтральный или естественный белый 4000 – 4500К.

Конкурентные преимущества светодиодных источников света

Повышенный спрос на светодиодные лампы и светильники возник неспроста. Сравним светодиодные лампы с другими типами ламп и выделим ключевые преимущества:

1. Увеличенное время работы

Лампа накаливания (которую уже запретили использовать) должна гореть не менее 1000 часов. На деле она перегорает гораздо быстрее из-за перепадов напряжения и низкого сопротивления вольфрама в холодном состоянии на момент включения. Через 750 часов работы лампы ее светоотдача заметно снижается.

Галогенная лампа имеет лучшие показатели долговечности, она горит от 2000 до 4000 часов.

Люминесцентная компактная лампа горит 8000-10000 часов. По истечении половины срока ее службы световой поток снижается на 30-35 процентов.

Для сравнения светодиодная лампа горит до 100000 часов! Если переводить в годы, то это примерно 11 лет. Освещение светодиодными светильниками самое выгодное.

Параметр сравненияЛампа накаливанияГалогенная лампаЛюминесцентная лампаСветодиодная лампаПотребляемая мощность, Вт75451510НагревсильныйсильныйсреднийНизкийПрочность конструкцииочень хрупкаяхрупкаяочень хрупкаяпрочнаяСрок службы, часов, усредненно10002000 – 25007000 – 1000030000 – 50000Простота установки, заменыхорошоудовлетворит.отличноотличноЭкологичностьхорошохорошоудовлетворит.отлично

1. Высокая светоотдача и экономия электроэнергии

90 процентов мощности, потребляемой лампой накаливания из сети, тратится на нагрев, и только 10 процентов – на освещение. Световая отдача лампочки «Ильича» – 7-17 люмен на ватт.

Галогенные лампы тоже сильно «греются», но их эффективность лучше, чем у ламп «Ильича» на 20-50 процентов. Световая эффективность лампы – 15-22 люмен/ватт, лампы с кварцевым стеклом – 24-28 люмен/ватт.

Люминесцентные лампы дают световой поток при потреблении 1 ватта мощности из сети – 40-60 люмен. 1 ватт компактных люминесцентных ламп (энергосберегающих) равен 5 ваттам ламп накаливания. Это напрямую сказывается на экономии электроэнергии.

Светодиодные лампы дают световой поток 50-100 люмен на ватт. И это опять же лучший показатель среди всех ламп. 1 ватт мощности светодиодной лампы = 3 ваттам компактной люминесцентной лампы (энергосберегающей). Но светодиодные лампы также относятся к классу энергосберегающих, однако по этому показателю они эффективнее компактных люминесцентных.

Базовые характеристикиЛампы накаливанияЛампы люминесцентныеЛампы светодиодныеЯркостьсредняянизкаявысокаяСрок службы, часов10001000050000Инфракрасное излучениеочень высокоеминимальноеотсутствуетУльтрафиолетовое излучениеприемлемоеочень высокоеотсутствуетСветовая отдача, лм/Вт7 – 1740 – 6050 – 80Начальная стоимостьнизкаясредняявысокаяПотребляемая мощность, Вт/часне менее 25не менее 20от 7 до 21

1. Экологичность

У светодиодных ламп лучшие показатели экологичности, так как внутри них отсутствуют вредные компоненты и при работе они не излучают инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Поэтому светодиодное освещение дома так востребовано. Самыми вредными лампами являются люминесцентные, в том числе и компактные, так как внутри них содержатся ртуть и ее пары.

1. Прочность конструкции

Светодиодные лампы самые прочные. Лампы накаливания и галогенные лампы нельзя трясти, у них порвется нить накала. Их стекло, как и стекло люминесцентных компактных ламп хрупкое, и легко разобьется при падении. У светодиодных ламп вместо стекла – пластик, который легко выдержит нагрузку при падении, а внутри конструкции отсутствует нить накала.

Выводы и полезное видео по теме

Светодиодные лампы — источники света, которые не могут внезапно перегореть, как в случае с традиционными лампами накаливания. Когда они теряют свою силу, их свет становится слабее, так они сигнализируют об износе.

Преимущества светодиодных ламп:

• являются наиболее энергоэффективным источником света на рынке, все они по умолчанию энергосберегающие;
• характеризуются высокой прочностью;
• имеют высокую эффективность светового потока;
• равномерное свечение, которое не напрягает глаза;
• отличаются безопасностью при использовании;
• устойчивы к перепадам напряжения;
• долгий срок службы до 50 тыс. ч.

Выбор хороших светодиодных ламп для дома экономит деньги. Одно из преимуществ такого освещения — энергопотребление, которое в 10 раз ниже, чем для привычных ламп накаливания.

Светодиодные лампы — хорошая возможность для реализации задумок любой сложности в дизайне интерьера.