LED žarnice kot glavna razsvetljava: prednosti in slabosti


Primer kuhinje in dnevne sobe z osvetlitvijo ledu

Naša trenutna tema je LED osvetlitev: njene prednosti in slabosti glede na tradicionalne svetlobne vire, učinkovitost in vrste napeljave. Vendar pa nas bolje spoznajte z raziskavami osnov: poglejmo, kako je urejena LED svetilka.

LED svetilka

LED se imenuje polprevodniški kristal, ki lahko neposredno pretvori tok v oddano svetlobo. Količina te svetlobe je sorazmerna z velikostjo toka med katodo in anodo naprave.


Načelna shema naprave LED

Za povečanje toka (in po tem svetilnosti kristala) je dovolj dvigniti napetost med poli LED: v skladu z zakonom Oma s konstantno upornostjo verige so te vrednosti med seboj povezane.

Vendar pa je največja napetost omejena s sprostitvijo toplote kristala: pri visokih temperaturah se hitro razgradi. Večina se uporablja za osvetljevanje LED, ki jih napaja enosmerni tok 1,5-4 voltne napetosti.

Za pridobitev toka s takimi značilnostmi omrežnih spremenljivk 220 V se lahko uporabita dve shemi:

  1. Povezovanje vezja iz zaporedno povezanih LED diod na usmernik (diodni most). To velja za LED trakove z 220 voltno napajalno napetostjo, poceni LED žarnice in nekatere stropne LED diode. Prednost rešitve je nizka cena, pomanjkanje - majhna odpornost na odpoved: na primer, ko ena od LED diod ne uspe, merilnik pade na trakuparcela;


Visokonapetostni trak z usmernikom na napajalnem kablu

  1. Vzporedno povezovanje velikega števila kratkih stikov iz več serij priključenih LED na skupno napajanje (voznik). Primerjalno kompleksno vezje impulza BP poveča stroške sistema razsvetljave, vendar majhna dolžina ločenega vezja povečuje zanesljivost naprave: pri nizkonapetostni led-traku je pred časom odšel Valgalla LED, ki bo potegnil le nekaj svojih sosed.


Iz istega razloga lahko trak z nizko napetostjo razrežemo na segmente treh svetlečih diod

.

Povzemimo: nizkonapetostne žarnice s polnim impulzom BP (lastne za vsak svetlobni vir ali skupne za skupino vpenjal) so zanesljivejše od visokonapetostnih.


Naša izbira je nizkonapetostna napeljave

.

raven donosnosti

\ t

Kako ekonomsko vodena razsvetljava? Se bo izplačal prehod na LED luči z bolj običajnih žarnic ali halogenskih žarnic?

Primerjava s konkurenti

\ t

Za začetek naj primerjamo izhodno svetlobo na vat energije porabljene v svetilkah in njihovih neposrednih konkurentih:

. .
Vir svetlobe Izhod strele
Žarnica 10-14 lm /W. 98% porabljene električne energije se pretvori v toplotno in disperzibilno žarnico
halogenske žarnice 15-20 lm /W. Svetlobna moč se poveča zaradi višje temperature spiralne svetilke.
CFL (kompaktna fluorescentna žarnica, pogosto ne zelo natančno imenovana varčevanje z energijo) 45-60 lm /W.
Dnevna svetilka (fluorescentna) svetilka 70 Lm /W. Povečana učinkovitost se doseže z zmanjšanjem izgub v EPU (voznik) žarnice
LED žarnica 80-110 lm /W, odvisno od učinkovitosti voznika in generacije LED.


Led-lamp je absolutni ekonomist, ki je zmagovalec rekordov

Zanimivo je, da je današnja svetlobna moč sodobnih LED (2017) dosegla 200 lm /W. Vendar pa ni treba zamenjati lastnosti polprevodniških naprav in naprav, izdelanih na njihovi osnovi: izgube voznika in napajalne verige znatno zmanjšajo učinkovitost razsvetljave.

Izračun vračilne dobe

Naredimo enostaven izračun vračilne dobe LED osvetlitve za naslednje pogoje:

  • Primerjamo halogensko in LED osvetlitev niše z dvema vgrajenima vpenjaloma;


Razsvetljava niše sophists

\ t
  • Razsvetljava je odprta 24 ur na dan;
  • Potrebna je skupna osvetlitev - 1000 lumnov;
  • Cena Led-svetilka s svetilnostjo 500 lm - 300 rubljev, svetilka pod halogenom s svetilko iste svetilnosti - 150;
  • Nazivna moč na prvem svetlobnem viru je 6 vatov, v drugi - 35 vatov;
  • kilovatno uro električne energije, ki jo lastnik hiše stane v 5 rubljih.


Moskovske tarifne tarife: podatki za leto 2016

  1. Da bi zagotovili dano svetlost, bomopotrebujete dva sofista ene ali druge vrste. V primeru led-razsvetljave, bodo stroški 600 rubljev, v primeru halogen - v 300. Razlika v stroških projekta - 300 rubljev;
  2. Razlika v skupni električni moči sistemov razsvetljave bo (35 * 2) - (6 * 2) = 58 vatov;
  3. Razlika v porabi električne energije za poudarke na dan bo 58 * 24 = 1392 vatov ali 1,392 kWh. Na podlagi tarife 5 rubljev /kWh, vsak dan dela led-osvetlitev bo prihranil lastnik 6,96 rubljev;
  4. Vračilna doba za LED osvetlitev bo torej 300 /6,96 = 43 dni.

Ugotovitve so očitne: LED-sijalke pri trenutnih tarifah za električno energijo so več kot dobičkonosne. Vendar ta seznam ne odpravlja njihovih koristi.

Prednosti led-razsvetljave

  1. Majhno sproščanje toplote.

Ali menite, da je to dvomljiv argument? Dovolite, da se ne strinjam:

  • Scenski sofisti na halogenih sijalkah oddajajo v smeri osvetljenih predmetov kilovate toplote in dobesedno stopijo make-up na obrazih umetnikov. Scena LED osvetlitve nima te težave;


Ilustracija LED-scene: scenska luč dodeljuje največ sto vatov toplote

  • Vgrajeni raztegljivi stropi iz halogenskih žarnic iz PVC filma imajo moč, ki ne presega 35 vatov, in žarnice z žarilno nitko ne več kot 40 vatov. Povečanje moči nad temi vrednostmi bo povzročilo taljenje tankega vinilnega filma. Svetlobni elementi nimajo naslednjih omejitev: imajo toploto na enoto vatov;
  • Vgrajene svetilke z žarnicami v lesenem pohištvu - slaba ideja: lahko se razpade in razpade v ogrevalni coni. LED osvetlitev v delovnem prostoru kuhinjske ali pohištvene omare ne ogroža pohištva zaradi pregrevanja.


Led-Towel je varen za pohištvo

\ t
  1. Velika življenjska doba.

Za svetleče diode, ob upoštevanju priporočenega temperaturnega režima proizvajalca, značilna življenjska doba 30-70 tisoč ur. Za primerjavo, žarnica z žarilno nitko je približno 1000 ur, luminiscentna svetilka pa je največ 15.000.

Opomba: Proizvajalci kot življenjska doba led svetilke opozarjajo na čas, ko se bo svetilnost LED zaradi njihove degradacije zmanjšala za 30%. Vendar pa popolna zavrnitev vira svetlobe ne gre: še naprej bo delovala.


Dejanska življenjska doba svetlečih diod je močno odvisna od delovne temperature

  1. Sposobnost spreminjanja barve ali barvne temperature osvetlitve.

Delo svetlobnega inženirstva v gledališču je do nedavnega vključevalo pogosto spreminjanje filtrov na sofisterijah. LED osvetlitev za RGB-osvetljevalno sceno je nadzorovana s priročnim daljinskim upravljalnikom ali pa je povezana z računalnikom ali pametnim telefonom preko wi-fi ali bluetooth.


Osvetlitev za sceno LED: RGB-žarnica vam omogoča, da brez svetlobnih filtrov

Žlica za katran

Ali obstajajo pomembne pomanjkljivosti pri LED osvetlitvi?

Dva izmed njih:

  1. Svetleče diode še vedno izgubljajo halogenske žarnicenatančnost barvnega prenosa: majhne, ​​vendar popačene barve v primerjavi z naravno svetlobo. Prenos barv je pomemben, na primer, pri delu oblikovalca ali vizualnega umetnika;


Vpliv indeksa barvnega prenosa barv na zaznavanje barv

\ t
  1. Ker se cene za LED-sijalke zmanjšujejo, je poenostavljeno načrtovanje vezij njihovih voznikov. Opravite svoje funkcije diodni mostovi v žarnicah z žarilno nitko, ki smo jih že omenili. Bolj kot je voznik primitivnejši, manj je razpon obratovalne napetosti in bolj občutljiva je žarnica na svoje skoke.


Ločitev žarnic na LED-niti: vloga voznika se izvaja z diodnim mostom

Kako pomembne so te značilnosti? Recimo to: avtor članka ni popolnoma preprečil prehoda na LED osvetlitev v svojem domu. Zadnja kompaktna fluorescentna sijalka je bila sramota, ki jo je pred dvema letoma izrezala baza.

Izračun osvetlitve

Kako izračunati led-osvetlitev stanovanja ali hiše z lastnimi rokami?

Prvič, malo teorije. Stopnja osvetlitve, ki je potrebna za prostore različnih namenov, je zelo različna. Norme osvetlitve so predpisane v SNiP 23-05-2010.

Tu je njihov pomen za stanovanjske stavbe:

150 luks 75 lx 75 lx
prostori stopnja osvetlitve
Kuhinja in dnevna soba
Hodnik, WC, kopalnica 50 lx
garderoba
Otroška soba 200 luksov
Stopnice, stopnišča, dvigala 20 lx
Dvigala za potnike in tovor


Na fotografiji - LED osvetlitev dvigala

Referenca: lux (lux) - enota osvetlitve, ki ustreza enemu lumenu na kvadratni meter površine osvetljene površine. Na konstantno količino lumnov na stopnjo osvetljenosti vplivata razdalja med svetilko in površino, kot difuzije svetlobe in absorpcije svetlobe sosednjih površin.


Obdelava temne sobe bo drastično zmanjšala njegovo osvetljenost, hkrati pa ohranila svetilnost

.

Podrobno navodilo za izračun svetlobe je precej zapleteno; za grob izračun osvetlitve v tipičnem stanovanju pa lahko uporabimo koeficient 0,5: osvetlitev spola je polovica rezultat delitve celotne svetilnosti vseh virov svetlobe na območje prostora.

Stidljivost se tako izračuna kot podvojen produkt standarda osvetlitve in območja. Na primer, za otroke, površine 20 kvadratnih metrov, je treba osvetliti s skupno svetilnostjo 200 * 20 * 2 = 4000 lm.

vzorci napeljav

\ t

Katere vrste svetilk se uporabljajo za osvetljevanje bivalnih prostorov?

Avtor vas brez nepotrebnega zapravljanja seznani z lastnim živalskim vrtom svetlobne opreme: seznam ne bo popoln, temveč precej velik. Poleg tega bomo omenili nekatere značilnosti različnih naprav in se dotaknili njihove namestitve.


Svetilnost Led plošče 2500 lumnov in moč 30 W

Plošča je idealna za vgradnjo v strop viseče kasete: njena velikost (600x600 mm) vnatančnost ustreza velikosti celice. Z enakim uspehom pa ga lahko pritrdite na vzmetenje ali neposredno na površino armiranega betona ali lesenega poda.


Par plošč je pritrjen na strop z žebljem in osvetli kletno površino 75 kvadratov

.

V tipični poceni plošči lahko najdete večvrstični LED trak in gonilnik (impulzno napajanje).


Plošča z odstranljivim difuzorjem

Popolna rešitev za posodobitev že obstoječih žarnic z žarnico s standardno osnovo (E27 in E14). Pri stropih in lestenci s spodnjimi rogovi so primernejše svetilke s polkrožno lečo: oddajajo svetlobo le v smeri tal.


Spalnica je osvetljena z eno 15-vatno LED žarnico

Za osvetljevanje delovne površine kuhinje, na dolgi mizi ali na ločenem delu prostora, se lahko uporabijo reflektorji z več svetilkami.


Tri točke pokrivajo celotno površino kuhinje

Druga žarnica je odgovorna za osvetlitev igralnega prostora otroka

.

Svetilke na LED nitih so zelo podobne starim dobrim žarnicam Ilyich. Poleg tega uporabljajo iste steklene žarnice, ki proizvajalcem žarnic za osvetljevanje omogočajo posodobitev podjetij z minimalnimi stroški. Žarnice z žarilno nitko so primerne za conske luči z razpršeno svetlobo (stenske svetilke in talne svetilke).


Stenska svetilka z žarnicami z žarilno nitko

\ t

LED žaromet vOhišje, odporno na vodo in prah, je idealno za osvetljevanje dvorišča ali verande hiše.


10-vatna LED osvetlitev zagotavlja nočno razsvetljavo za majhno dvorišče

Vgrajene LED luči so nameščene v niši, obešene in viseče stropove.


Vgradna svetilka z zunanjim gonilnikom

Strop iz mavčne lepenke v kopalnici z vgrajenimi led žarnicami z močjo 9 vatov

Domneva se, da se LED trak uporablja predvsem za osvetljevanje niše in stropov. In to je res tako: pri moči 5-7 vatov na meter zagotavlja neprekinjeno osvetljevanje majhnega prostora.


Osvetljena niša v led-traku v spalnici na svetleči diodi smd 3528

Vendar pa imajo trakovi na sodobnejših svetlečih diod smd 5630 in 5730 svetilnost v 1200-1500 lm /m pri specifični moči 14-18 W /m in lahko popolnoma izpolnijo funkcije glavne osvetlitve.

Nianse: Trak take moči potrebuje odvod toplote. Njegova vloga je lahko izvedena kot aluminijasti profil radiatorja, kot tudi kateri koli drug material s precej visoko toplotno prevodnostjo.


Osvetlitev podstrešja v domu avtorjevega LED traku

Nizkonapetostna svetlobna enota je nameščena v prezračevani niši. Zaželeno je - z mrežo za zaščito pred žuželkami: povzročajo dobro polovico okvar pulziranega BP.


Napajalna enota se aktivno ne ohlaja in potrebuje prezračevanje

Niša za BP je zaprta z ventilacijskimi rešetkami z rešetkami

sklep

Avtorz obema rokama glasujeta za LED osvetlitev: prednosti in slabosti led svetilk niso primerljive po pomenu. Seznanite se z njimi še bližje k vam, ki je priložen videoposnetku članka. Vso srečo!