Светодиодные лампы для дома и их характеристики * Удобный дом

Светодиодные лампы для дома – виды, устройство, драйвера, цоколи, характеристики, диммирование, достоинства и недостатки

Содержание показать

Светодиодные лампы для дома ─ основные конкуренты стабильно популярных ламп накаливания. Они стараются подменить собой все остальные источники света

Виды светодиодных ламп

С момента своего появления светодиодные лампы постоянно мимикрируют под другие виды ламп. Чтобы в конце концов полностью подменить их собою. Связано это с тем, что изначально такие лампы не имели оригинальных формы и типа цоколя. Своеобразная «мимикрия» светодиодных ламп – попытка завоевания мира в рамках замены и искоренения других источников освещения.

Светодиодные лампы

Подобное уже пытались совершить люминесцентные лампы. Когда изменили свою привычную форму в виде трубок со штыревым типом цоколя. И приобрели компактную форму в виде экономичных ламп с винтовым цоколем Е27 и Е14. Таким образом они пытались вытеснить лампы накаливания. То есть главных конкурентов как люминесцентных, так и светодиодных ламп.

Лампы накаливания бьют, как хотят, все остальные виды ламп по всем параметрам.  Лишь две характеристики составляют исключение – энергоэффективность и пожаробезопасность. А именно, лампы накаливания имеют очень низкий КПД. В результате потребляют большее количество энергии, нежели их конкуренты. А также нагреваются сильнее чем другие виды ламп.

Идет постоянная конкурентная борьба. В итоге светодиодные лампы для дома могут быть самых разных видов, типов  и разновидностей.

Светодиодные лампы – устройство

Устройство светодиодных ламп при всем их разнообразии в основном стандартно. Светодиодная лампа состоит из цоколя нужного типа и соответствующего цоколю корпуса. В корпус вставлены одна или несколько плат с напаянными на них светодиодами.

Светодиоды могут быть различных типов. Обычно это – SMD-светодиоды или светодиоды СОВ-типа. Светодиоды, напаянные на плату, могут быть различных размеров, мощности и других характеристик. Естественно, в пределах одной лампы светодиоды более-менее стандартизированы. В светодиодной лампе также может быть самое различное количество светодиодов.Устройство светодиодной лампы

Платы, на которые напаяны светодиоды, могут служить одновременно и радиаторами для отвода тепла. Безусловно если они изготовлены из алюминия или, что реже, меди. При применении мощных светодиодов, в светодиодной лампе может стоять отдельный пластинчатый радиатор. В таком случае плата со светодиодами при крепеже на радиатор смазывается термопастой.

Радиаторы на светодиодных лампах и светильниках могут иметь пассивную или активную вентиляцию. При пассивной, охлаждение достигается естественным протоком воздуха через пластины радиатора. При активной, прохождение воздуха через пластины радиатора ускоряется благодаря вентилятору-куллеру.

Драйвера светодиодных ламп

Напаянные на плату светодиоды питаются от установленного в корпусе лампы драйвера. Драйвер преобразует электрический ток осветительной сети дома. Поскольку ток необходимо изменить до параметров, пригодных для питания установленных в конкретную лампу светодиодов.

Драйвер (блок питания) состоит из различных электронных компонентов, расположенных на плате. Количество и качество этих компонентов зависит от производителя и цены светодиодной лампы.

1.) В светодиодной лампе от неизвестного производителя по дешевой цене драйвер может быть очень примитивен. В частности может состоять только из диодного моста и пары конденсаторов. Разумеется служить такая лампа будет плохо и недолго. Или же не будет работать изначально, из-за низкого качества сборки.

2.) Светодиодные лампы среднего ценового диапазона от локально-известных  небольших брендов. Такие компании, которые более-менее следят за качеством продаваемой продукции. Они ее, как правило, сами не производят, в лучшем случае только собирают из заказных компонентов. В итоге их лампы обладают более сложным драйвером. Он имеет импульсный преобразователь напряжения с фильтром для сглаживания пульсаций. Управляется от микросхемы, расположенной на плате драйвера.

3.) Драйвера светодиодных ламп мировых брендов имеют наиболее сложную схему. Они преобразуют значения электрического тока до параметров, при которых светодиоды могут работать очень долго. В результате светодиоды не деградируют и наиболее оптимально проявляют свои характеристики. Такие драйвера управляются микросхемами, разработанными специально под конкретные типы светодиодов. Светодиодные лампы этого класса светят ровным, не пульсирующим светом. А также они обычно имеют именно те характеристики, которые заявлены производителем. Применение таких драйверов  наряду с качественными светодиодами и аккуратной сборкой приводит к сильному удорожанию ламп.

Типы цоколей и форма светодиодных ламп

Цоколи и форма светодиодных ламп повторяют цоколи и форму других видов ламп. Цоколи светодиодных ламп могут быть такими же, как и у ламп накаливания, то есть резьбовыми наиболее распространенных типов – Е14 (миньон) и Е27. Светодиодная лампа с цоколем g9

Соответственно и форма их будет повторять форму ламп накаливания. Способ расположения светодиодов, покрытых люминофором делает филаментные светодиодные лампы и внешне похожими на лампу накаливания. Filament с английского нить, волосок.

Светодиодные лампы для дома могут иметь цоколь со штырьками, как у точечных светильников типов GU4; GU5,3; GU10. Также существуют светодиодные лампы с цоколем типов G5; G13 как у люминесцентных ламп-трубок. Филоментная светодиодная лампа

Подобные светодиодные лампы идут на замену люминесцентных трубок с предварительным снятием пуско-регулирующей аппаратуры из светильника. Есть лампы с цоколем как у компактных люминесцентных G23; G24. Форма у них соответственно такая же.

Светодиодные лампы – характеристики

Характеристики светодиодных ламп кратко нанесены на колбу и цоколь лампы. Более расширенно указаны на упаковке, при её наличии. Во всяком случае указаны те параметры, которые производитель считает нужным сообщить потребителю. На упаковке обычно указываются мощность светодиодной лампы, световой поток, цветовая температура. А также индекс цветопередачи, угол рассеивания и совместимость с диммером (регулятором освещенности).

Характеристики светодиодных ламп

Мощность  светодиодных ламп

Мощность светодиодных ламп обычно указывается производителем в сравнении с мощностью ламп накаливания. На упаковке пишется или изображается в картинках сравнительная информация. Что вот эта светодиодная лампа мощностью, к примеру, 5Вт полноценно заменяет лампу накаливания в 40Вт. Иногда дополнительно упоминается, что она заменяет люминесцентную лампу в 20Вт. Из этого следует, что  данная светодиодная лампа потребляет 5Вт электроэнергии в час. И мы оплачиваем эту энергию по действующему на данный момент тарифу. В то время как, при использовании лампы накаливания, мы платили бы за 40Вт. Что разумеется менее экономично.

Световой поток светодиодных ламп

Заменимость ламп различных типов определяется такой характеристикой, как световой поток.

Для покупателя световой поток – очень невнятная характеристика источника света. К тому же проверить истинность заявленных производителем качеств светового потока можно в одном случае. При условии, что у нас имеется сложный, дорогостоящий и довольно громоздкий прибор. Более того, чтобы проводить измерения на таком приборе, нужно иметь специальное образование. Поэтому, как правило, таким прибором обладают специализированные лаборатории. И используют прибор совсем не для того, чтобы проверять лампы освещения.

На светодиодной лампе не указывается, на каком расстоянии от нее зафиксирован данный световой поток.  А хотелось бы, чтобы было наоборот. Ведь с увеличением расстояния от источника света световой поток будет уменьшаться до минимума. Теоретически подразумевается, что это расстояние равно одному метру. Однако, практически производитель ничего такого не заявляет. И разумеется не принимает претензий.

Также стоит отметить еще одно обстоятельство. С одной стороны, световой поток ламп накаливания достаточно равномерно распространяются во все стороны. Это касается и большинства других видов ламп. С другой стороны, многие модели светодиодных ламп имеют узконаправленный пучок света. Это означает, что заявленное количество люменов будет справедливо лишь для потока света в форме конуса. Несомненно, это стоит учитывать. Если вы хотите хорошо осветить помещение.

Светодиодные лампы – освещенность и её определение

Рядовым покупателям светодиодных ламп легче оценить такой параметр, как освещенность, почему-то не указываемый производителем. Измеряется освещенность в Люксах с помощью прибора – люксметра.  Приборы бытового уровня, дающие показания с некоторой погрешностью недороги и доступны. Люксметры профессионального уровня будут стоить в 20-30 раз дороже.

При желании, можно измерить примерный уровень освещенности смартфоном, установив на него специальное приложение. Конечно, такие показания будут очень условны, а разные смартфоны будут выдавать различные цифры. Однако для проверки заявленного производителем светового поток такой уровень измерения будет достаточен.

Определение светового потока светодиодных ламп

Разумеется, в какой-то мере, возможно измерить световой поток светодиодной лампы в домашних условиях. Для этого понадобиться эталонная светодиодная лампа. То есть, она должна обладать нужными нам параметрами светового потока. Таким эталоном может быть лампа какого-нибудь известного производителя. При условии, что мы доверяем его продукции. Понятно, что здесь мы вступаем в область веры и доверия. Так что проведенные измерения  не будут абсолютно непогрешимыми.  Но они придадут нам некоторую психологическую уверенность в том, что указанные на лампе характеристики верны.

Итак, замеряем люксметром освещенность эталонной лампы на расстоянии, например, в 1 метр. Мы знаем или верим, что она выдает световой поток, к примеру, в 500 люмен. В результате мы сможем измерить освещенность других светодиодных ламп. Но только с тем же (500 люмен) заявленным световым потоком. И на том же (1 метр) расстоянии. Мы получаем результат при котором освещённость эталона и проверяемой лампы будут одинаковы? Значит можно считать, что заявленные световой поток проверяемой лампы соответствует действительности. В результате освещенённость эталона и проверяемой лампы не равны? Значит указанный на лампе световой поток не соответствует действительности. Освещенность равна отношению светового потока, падающего на участок поверхности, к его площади.

1 люкс = 1 люмен / 1 м²

Энергоэффективность  светодиодных ламп

На упаковках светодиодных ламп производитель обычно рисует европейскую маркировку энергоэффективности  от 1998 года. На ней  виды ламп разделены на 7 классов, обозначенные латинскими буквами. Самые эффективные A и B – люминесцентные и светодиодные лампы. Средней эффективности C и D – галогенные лампы. Низкой энергоэффективности E, F и G – лампы накаливания. Практически светодиодным лампам всегда достается буква A.Энергоэффективность светодиодных ламп

Иногда на упаковке изображается маркировка европейского стандарта от 2013 года. Она общая для всех бытовых электроприборов. На ней разные виды светодиодных ламп соревнуются за буквы A A+ и A++.

Часто производитель просто сравнивает сколько ламп накаливания или компактных люминесцентных ламп заменяет одна светодиодная. Причем количество ламп изображается поштучно, рисуя привлекательную картинку сбереженных денег потребителя на протяжении десятка лет. Сравнивается конечно только потребление электроэнергии, без учета множества других факторов. Причем изначально предполагается что светодиодная лампа прослужит десять лет. А лампы накаливания и люминесцентные лампы будут перегорать за это время десятками.

Цветовая температура светодиодных ламп

Цветовая температура светодиодных ламп, которые используются для освещения дома, обычно бывают трех типов. Температура 2700К (теплый белый свет), 4200К (естественный белый свет) и 6400К (холодный дневной белый свет).Цветовая температура светодиодных ламп

Обозначение цветовой температуры словесным описанием, вроде теплый белый свет, является скорее маркетинговым (продажным) названием. Оно не является достаточным пояснением, точно отражающим суть цветовой температуры.

Светодиодные лампы в  2700К похожи по цветовой температуре на лампы накаливания. Но только похожи. Поскольку человеческий глаз воспринимает цветовую температуру взаимосвязано с такими характеристиками, как яркость и индекс цветопередачи.

Светодиодные лампы теплого белого света (2700К) обычно применяют в спальне, гостиной, детской комнате. То есть там, где нужно создать мягкость освещения и обстановку уюта. Светодиодные лампы естественного белого света (4200К) обычно используются в хозяйственных помещениях – кладовках, коридорах. Также, возможно, могут применятся на кухне или в сан. узле. Они создают эффект чистоты и стерильности. Светодиодные лампы холодного дневного белого света (6400К) лучше применять для уличного освещения.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Индекс цветопередачи (Colour Rendering Index – CRI ) как термин появился в 1960—1970-х годах. Он рассчитывается по 8 сновным ненасыщенным и 6 дополнительным насыщенным тестовым цветам и оттенкам. Эта характеристика имеет обозначение – Ra. Может иметь величину от 0 до 100Ra. Индекс цветопередачи солнца принимается за 100Ra. Хотя и неясно при каких погодных условиях и в какое время суток  учитывается солнечный свет. Условно это – свет с неба северного полушария.

Тестовые цвета освещаются поочередно испытуемой и эталонной (CRI которой приближен к 100Ra) лампами. Меньше различий у тестовых цветов при освещении этими лампами? Выше индекс цветопередачи у проверяемой лампы.

Индекс цветопередачи показывает насколько естественными кажутся человеческому глазу цвета предметов при освещении данной лампой. Естественными являются цвета предметов при солнечном освещении.  Считается, что глаз человека настроен именно на такое восприятие цветов. Он может автоматически корректировать цвет предметов, сообразуясь с суточными и погодными изменениями. Подобным образом идет настройка глаза и при освещении любыми источниками света, принципиально похожими на солнце. То есть раскаленными телами. К таким источникам подходят лампы накаливания и галогенные лампы.

У светодиодных ламп иной принцип излучения света. Потому фокус с автоматической корректировкой цветов у человеческого глаза не проходит. Наиболее плохо светодиодные лампы передают красный цвет. Например, при освещении лица человека низкокачественными светодиодными лампами его оттенок будет  мертвенно-серым. Даже если на самом деле лицо сияет румянцем во всю щеку. А при применении качественных светодиодов, цвет лица будет всего лишь розовым.

Комфортным для человека является освещение, испускаемое лампами с индексом цветопередачи не ниже 80Ra. Для освещения мест, требующих четкой видимости – 90-100Ra. Светодиодные лампы с CRI меньше 80Ra лучше применять в технических и складских помещениях.

Светодиодные лампы и CQS (Color Quality Scale) – Шкала качества света, а также стандарт ТМ-30-15

Однако, следует учитывать, что измерять цветопередачу  светодиодных ламп с помощью CRI не совсем корректно. Изначально, в середине прошлого века, тест был разработан для  других источников света. Этот тест также дает некоторый простор для жульничества. В частности, мы можем применять при тестировании лишь 8 основных цветов. И в то же время не применять насыщенные дополнительные. И получить в итоге светодиодную лампу с очень хорошими показателями CRI.  К примеру, CRI будет 85Ra. Однако, при этом свет такой лампы будет восприниматься человеческим глазом не комфортно. Например, будет придавать предметам зеленоватый оттенок.

Международной  комиссией по освещению (CIE)  в 2007 году было отмечено, что «…индекс цветопередачи, разработанный комиссией, обычно неприменим для прогнозирования параметров цветопередачи набора источников цвета, если в этот набор входят светодиоды белого цвета». В 2010 году была разработана новая система цветопередачи:  CQS (Color Quality Scale). На русском языке означает “Шкала качества света”. Тест проводится на 15 насыщенных цветовых шаблонах. Конечный результат получают более сложным способом. Но так как CQS тоже имеет свои недостатки в 2015 году был разработан стандарт ТМ-30-15. Он предназначен для более высокой точности измерений. Здесь идет оценка по 99 цветовым шаблонам, а также по различным разноцветным предметам.

Ни CQS, ни ТМ-30-15 не являются обязательными к применению. Большинство производителей применяют к своей продукции индекс цветопередачи CRI.

На упаковке со светодиодной лампой может быть нанесено краткое обозначение индекса цветопередачи:

1А – отличная цветопередача (CRI выше 90Ra)

1Б – очень  хорошая (CRI выше 80-89Ra)

2А – хорошая (CRI выше 70-79Ra)

2Б – средняя (CRI выше 60-69Ra)

3 – достаточная (CRI выше 40-59Ra)

4 – плохая (CRI ниже 39Ra)

Угол рассеивания светодиодных ламп

Без всякого сомнения, угол рассеивания светодиодных ламп представлен в очень широком диапазоне. Однако, угол рассеивания отдельного светодиода обычно невелик. Он, как правило, не превышает 120°, а зачастую может быть и меньше. Чаще всего светодиодная лампа состоит из одной платы с несколькими светодиодами, расположенными в одной плоскости. В этом случае угол рассеивания такой лампы будет не больше угла рассеивания одного светодиода.

Увеличивают угол рассеивания во-первых, с помощью колбы-рассеивателя. Во-вторых, монтажом нескольких плат, расположенных в разных плоскостях, как в лампе типа «кукуруза». В-третьих, применением специальных светодиодов, как в филоментной лампе.

Важно! Заменяя в светильнике лампы накаливания, угол рассеивания которых 300°, на светодиодные следует учитывать  угол рассеивания данных конкретных ламп.

К примеру, вы хотите чтобы потолочный светильник освещал прямым светом верхнюю часть помещения с потолком. А не только пол и низ стен. В этом случае лучше применять филоментные лампы. Потому что устроены они как лампы накаливания. Пожалуй разве что «нить накаливания» у них несколько странновато выглядит. Или  заменить светильник на такой, в котором патроны для ламп расположены горизонтально полу.

Светодиодные лампы и их ресурс

Ресурс светодиодных ламп естественно зависит от качества изготовления. Чем более качественно изготовлена лампа, тем выше будет её цена.

1.) На лампах низкого качества обычно указывают срок работы от 35000 часов и выше. А также дают гарантию 1 год. Один год круглосуточной работы лампы – это примерно 9000 часов. При временной работе в вечернее время лампа за год отработает около трех, четырех тысяч часов. Указывается полный срок работы. От начала эксплуатации до полного выхода из строя. Без учета потери рабочих характеристик.

2.) На лампах среднего ценового диапазона производители обычно указывают более скромные сроки работы лампы. Гарантию дают 2 года.

3.) Светодиодные лампы хорошего качества имеют наиболее реальные обозначения срока службы. И маркируются с учетом коэффициента сохранения светового потока, обозначаемого L70 или LM70. При работе лампы светодиоды постепенно деградируют и со временем освещенность и другие характеристики ухудшаются. Этот коэффициент показывает что ресурс работы указан до снижения световых характеристик до 70% от изначальных. Гарантия на такие лампы от 3 до 5 лет.

Совместимость светодиодных ламп  с диммером

Большинство светодиодных ламп нельзя использовать с диммером (регулятором освещенности). Диммируемые светодиодные лампы составляют лишь небольшой процент из всего многообразия  светодиодных ламп.  Такие лампы имеют более сложное устройство драйвера, чем не диммируемые лампы. Естественно, что и стоят они дороже.Значок диммируемых светодиодных ламп

В некоторых случаях диммируемые лампы не смогут работать с любым диммером. А лишь подходящим для данной лампы.

Возможность работы с диммером отмечается на упаковке лампы маркировкой DIMMABLE и значком, изображающем диммер. Обычно светодиодные лампы регулируются не с минимальной освещенности, а с определенного процента. Иногда это указывается на маркировке.

В большинстве случаев при заявленном диммировании от 10%, яркость реально начинает уменьшаться от 30%. При диммировании от 1%, яркость на самом деле уменьшается от 10%. То есть производитель  не указывает возможность диммирования в процентах от максимальной яркости. А как правило, обозначает в процентах от потребляемой электроэнергии. Зависимость же между этими двумя показателями не линейная.

Достоинства и недостатки светодиодных ламп

Достоинства светодиодных ламп

  1. Главное и наиболее широко озвученное достоинство светодиодных ламп – низкое энергопотребление. Такой же световой поток при меньших энергозатратах, чем у других видов ламп.
  2. Соответственно высокая светоотдача.
  3. Длительный срок службы.
  4. Отсутствие ядовитых паров ртути, в отличии от люминесцентных ламп.
  5. Ремонтопригодность.

Все достоинства относятся лишь к лампам хорошего качества. Низкокачественные светодиодные лампы не могут серьезно соперничать с другими типами ламп. Как правило, даже по экономичности. Учитывая их высокую цену и недолгий срок службы.

Светодиодные лампы – недостатки

  1. Главный недостаток светодиодных ламп – высокая цена. Качественно изготовленная светодиодная лампа не может дешево стоить. Слишком сложен и затратен процесс их изготовления.
  2. Сомнительная экономическая выгодность. С одной стороны, гарантия известных производителей на качественные светодиоды от 3 до 5 лет. С другой стороны, заявленый срок службы – до 11 лет при постоянной работе. В-третьих, срок окупаемости качественной светодиодной лампы – 5 лет.
  3. Эффект высокочастотного мерцания, негативно действующий на зрение и здоровье в целом. Поскольку для экономии часто используются дешевые светодиодные сборки.
  4. Для питания светодиодов необходимо применять драйвера или другие источники питания. А для стабильной и долгой службы светодиодов необходимо применять качественные, а значит дорогие источники питания. Гарантийный срок службы этих источников питания может быть и ниже, чем срок службы светодиодов. В результате это значительно удорожает их обслуживание.
  5. Применение диммеров -регуляторов для изменения освещенности возможно не для всех видов светодиодных ламп. Устройство этих регуляторов более сложно, чем устройство регуляторов для ламп накаливания. В итоге они более дорогие. К тому же иногда значительно более дорогие.
  6. Существуют светодиоды, излучающие белый свет с разной цветовой температурой. Как правило, в диапазоне от 3 500 – до 7 000 К. Обозначения – теплый белый свет, белый свет, холодный белый свет – всего лишь маркетинговые названия. По всей вероятности, они не всегда точно соответствуют фактическим характеристикам. Поэтому многим людям реальный свет светодиодной лампы может быть неприятен и действует на них раздражающе.
  7. Малый угол рассеивания. Светодиоды дают направленный свет и для получения привычной освещенности может понадобиться большее количество светильников.

Ещё недостатки светодиодных ламп

8. Не существует двух одинаковых светодиодов, с одинаковыми характеристиками. Несколько десятков или даже сотен однотипных ламп накаливания при включении будут светить совершенно одинаково. В то время как, со светодиодными лампами все совсем не так. Все световые характеристики одинаковых светодиодов чуть-чуть различаются, соответственно различаются и собранные из них светодиодные лампы. В частности, характеристики света каждой отдельной лампы будут отличатся от остальных однотипных светодиодных ламп. Световой поток, освещенность, цветовая температура и другие характеристики будут немного различны. Безусловно, даже в одной партии ламп и одного производителя. Скорее всего, при замене будут использованы лампы другой партии, а может и другого производителя. По всей вероятности, различия в их свечении будут еще более бросаться в глаза. Получается что добиться равномерного и одинакового освещения с помощью светодиодов очень проблематично.

9. Если повсеместно запретить лампы накаливания и применять для освещения только светодиоды для экономии электроэнергии? Несомненно, электрокомпании просто повысят цену на электроэнергию, чтобы не терять прибыли. А мы будем потреблять меньше, и платить больше. И разумеется, при этом дополнительно покупать дорогие светодиодные лампы.

Качественно изготовленные светодиодные лампы – неплохой, а иногда и незаменимый источник освещения. Но и другие виды ламп имеют свои прочно и по праву занятые ниши. Удобно иметь право выбирать. Например, какую именно лампу установить в конкретной точке своего дома – лампу накаливания, люминесцентную или светодиодную. Если светодиодные лампы вытеснят все прочие виды ламп? В результате, может настать пора, когда лампа накаливания станет предметом роскоши. Только для состоятельных клиентов. “Экологически чистое освещение,” полностью повторяющее спектр солнечного света.

Похожие записи

Лампа накаливания – принцип работы, виды, характеристики

Что такое светодиоды

Виды ламп для освещения помещений

Также Вы можете прочитать записи на похожие темы в рубрике – Освещение

Ваш Удобный дом

Благодарим, что поделились в социальных сетях:

Поиск