Содержание
В этой статье я постараюсь определить, зачем нужны светодиодные лампы, и стоит ими пользоваться или нет.
Светодиодные лампы уже давно нашли применение в различных областях промышленности, в электрощитах, радиоэлектронных приборах, в приборах сигнализации и связи, бытовой технике. Начиная с 90-х годов ХХ века и по настоящее время наблюдается активное развитие светодиодной светотехники и, в частности, направления по использованию светодиодных ламп в качестве замены декоративных и осветительных ламп накаливания.
Уже давно всем хорошо известны плюсы и минусы светодиодных ламп. Тем не менее, повторюсь и напомню преимущества и недостатки твердотельных источников света, так как далее буду пользоваться ими в своих теоретических выкладках.
Преимущества:
— большой срок службы, в различных источниках указывается разный — от полутора до 10 лет (или от 10 000 до 100 000 часов);
— низкое энергопотребление, величина его так же различная и зависит от типа лампы;
— устойчивость к вибрации и механическим ударам;
— безотказная работа в различных климатических условиях при температуре от — 60 до +60?С;
— светодиодные лампы изготавливаются на любое напряжение, соответственно, нет необходимости установки дополнительных балластных резисторов;
— светодиод излучает в узкой части спектра, обладает «чистым цветом», что важно в световом дизайне.
Недостатки:
— самый главный недостаток — высокая цена;
— ограничена сфера применения, т.е. в некоторых случаях лампы накаливания нельзя заменить светодиодными.
Исходя из функционального назначения, попытаюсь определить, когда возможна замена лампы накаливания на светодиодную лампу. Это, во-первых, индикация и сигнализация, здесь полупроводниковые лампы давно используются и обеспечивают полную замену прочих источников света. Во-вторых, декоративные и рекламные лампы небольшой яркости. В-третьих, осветительные лампы, но нужно учитывать, что в настоящее время без потери потребительских свойств можно заменить лампу накаливания мощностью не более 20 Вт.
Попробуем просчитать экономический эффект и решить, стоит ли заменять обычные лампы накаливания светодиодными или нет.
Для примера можно взять два направления, где светодиодные лампы довольно-таки часто используются, это:
1. Промышленность (в основном для индикации и сигнализации, ранее для этого использовалась светосигнальная арматура).
2. Замена электроламп накаливания небольшой мощности (для местного освещения, декоративного освещения, световой рекламы).
Вариант № 1. Промышленность.
Замена светосигнальной арматуры на светодиодные лампы СКЛ, т.е. использование светодиодов для индикации и сигнализации (для расчета воспользуемся данными www.kaskad-electro.ru).
Рассмотрим обычную светосигнальную арматуру, знакомую практически каждому энергетику — АЕ, АМЕ, АС-220, АС-1201 с использованием лампы накаливания. Характеристики у них такие:
1. Средняя продолжительность горения лампы (срок службы) — 1 000 часов.
2. Потребление электроэнергии — 0,01 кВт/час
3. Цена арматуры, в среднем — АЕ, АМЕ, АС-1201 — 25 руб. АС-220 — 50 руб.
4. Цена лампы накаливания, в среднем — 7 руб.
Далее смотрим характеристики аналогов — светодиодных ламп СКЛ:
1. Средняя продолжительность горения лампы (срок службы) — 25 000 часов (берем минимум).
2. Потребление электроэнергии — 0,002 кВт/час
3. Цена арматуры, в среднем — СКЛ 11, СКЛ 12, СКЛ 16 — 64,9 руб.
Теперь нам остается только подсчитать, во что нам обойдется эксплуатация ламп накаливания и ламп светодиодных, плюс затраты на приобретение. Период эксплуатации возьмем равный 1-му году и предположим, что лампа все это время должна гореть, получаем из таблицы 1, что экономия от использования ламп СКЛ составляет свыше 125 руб. до 205 руб. в год. Т.е. если выбросить обычную арматуру и поставить лампу СКЛ, то ее приобретение окупится за год, при этом срок службы — как минимум 3 года. А если такой арматуры используется сотни, тысячи штук — ведь экономия будет огромная!
Графически расходы на эксплуатацию и приобретение представлены в диаграмме 1. Затраты на приобретение светодиодных ламп выше, но они оправдываются уже через 2 месяца эксплуатации.
Вариант № 2. Замена электроламп накаливания небольшой мощности.
Применение светодиодов для освещения, воспользуемся светодиодными лампами ЛС (по данным www.kaskad-electro.ru).
Для расчета возьмем лампу накаливания мощностью 15 Вт.
Характеристики:
1. Средняя продолжительность горения лампы (срок службы) — 1 000 часов.
2. Потребление электроэнергии — 0,015 кВт/час
3. Цена лампы, в среднем — 6 руб.
Характеристики аналогов — светодиодных ламп ЛС:
1. Средняя продолжительность горения лампы (срок службы) — 10 000 часов.
2. Потребление электроэнергии — 0,0045 кВт/час
3. Цена лампы — 177 руб.
Период эксплуатации возьмем такой же, как в предыдущем примере и из таблицы 2 получаем, что экономия от использования светодиодной лампы составляет около 70 руб. за год эксплуатации.
Графически расходы на эксплуатацию и приобретение представлены в диаграмме 2. Затраты на приобретение светодиодных ламп выше, но они оправдываются через 9 месяцев эксплуатации.
С ростом световой отдачи и удешевлением светодиодов использование твердотельных источников света начинает распространяться не только на локальное, но и на общее освещение, в котором лидирующее положение пока занимают традиционные лампы накаливания.
Вывод из всего изложенного выше напрашивается один — будущее за альтернативными источниками освещения на светодиодах.
Приобрести и более подробно ознакомиться с техническими характеристиками светодиодных коммутаторных ламп СКЛ и светодиодных ламп ЛС можно в ООО «Каскад» (г. Москва).
В 2008 году японская компания «Ushio», специализирующаяся на производстве осветительного оборудования, впервые предложила идею по созданию светодиодных ламп, которые бы по своему внешнему виду были максимально приближены к классическим лампам накаливания. Новшество назвали «Filament Led», ибо слово «filament» в переводе с английского обозначает «нить накаливания».
Лампочки данного типа в просторечии именуют «филаментными» или «светодиодными лампами накаливания», хотя на самом деле это всего-навсего светодиодные лампы, просто светодиоды в них очень маленькие, специально разработанные для конкретно этого технического решения.
Идея создания светодиодных ламп данного типа родилась из потребности связанной с декоративным освещением. Сначала это были не очень яркие лампы, их светового потока не хватило бы для обеспечения полноценного освещения.
Но несколько лет спустя предприимчивые китайцы ухватились за тему, и вскоре выпустили на рынок лампы выполненные по технологии «Filament Led» со световым потоком эквивалентным 60 ваттной лампе накаливания. Сегодня же на Алиэкспресс можно встретить лампы filament совершенно любых форм и размеров.
Филаментные лампы с AliExpress (их часто продают как декоративные ретро-лампы Эдисона):
Устройство светодиодной лампы filament довольно необычно. От обычной лампы накаливания здесь лишь цоколь, стеклянная колба и ножка с электродами. Никакой вольфрамовой нити здесь нет. Вместо нити накаливания, на электродах закреплены трубчатые светодиодные сборки в форме тонких стержней, а внутри цоколя расположен небольшой электронный стабилизатор напряжения на маленькой плате.
Если цоколь меньше стандартного E27 (в E14 плата просто не влезет) то основание лампы имеет над цоколем дополнительную пластиковую полость, в которую устанавливается плата стабилизатора.
Рабочий элемент лампы filament представляет собой продолговатую стеклянную планку, на которой закреплена цепочка из последовательно соединенных светодиодов с выводами по краям. Маленькие кристаллы светодиодов установлены на стекло по технологии COG – chip on glass – чип на стекле.
Светодиоды покрыты желтым люминофором, который не пропускает ультрафиолетовую часть спектра, и свет получается теплым, как у лампы накаливания со спиралью. Таких элементов в лампе может быть от 1 до 8, в зависимости от мощности и требуемого от лампы светового потока. Один элемент имеет мощность около 1 Вт и питается от сети через драйвер, установленный в цоколе.
Легко понять, что ток через последовательно соединенные светодиоды при общей номинальной мощности в 1 Вт не в состоянии перегреть их кристаллы. Максимальная температура кристаллов в нормальном режиме работы драйвера не поднимается выше 60°C.
Кроме того колба лампы filament герметична, внутри нее находится газовая смесь высокой теплопроводности на основе гелия, которая равномерно отводит тепло от светодиодов к поверхности колбы, что на корню исключает возможный перегрев. Что касается перегрева из-за работы установленного в цоколе драйвера, то в качественных лампах драйвер не перегревается.
Технически простой емкостной или индуктивный стабилизатор небольшого размера умещается в цоколе и это объяснимо. Большое количество светодиодов (обычно 28 на один элемент) упрощает электропитание по сравнению с другими светодиодными лампами, поскольку падение напряжения например на одном синем светодиоде составляет от 2,48 до 3,7 вольт.
Некоторые типы ламп могут дополнительно содержать красные светодиоды (от 1,63 В до 2,03 В). Таким образом, две нити со смесью красного и синего имеют напряжение около 110 В, а четыре — от 220 до 240 В. Светодиодным лампам обычного типа необходимо понижение напряжения до 3–12 В, для этого необходим более крупный понижающий преобразователь чем здесь.
К достоинствам ламп технологии «Filament Led» можно отнести следующие:
- интересный в декоративном плане внешний вид, ровный световой поток;
- более чем десятикратная экономичность по сравнению с лампами накаливания;
- полная совместимость цоколя с обычными патронами;
- низкий уровень пульсаций света;
- продолжительный срок службы свойственный светодиодам;
- разнообразие доступных цветовых температур (можно выбрать лампу с необходимой цветовой температурой: теплый или холодный свет);
- возможность диммирования.
Из недостатков — только хрупкость колбы.
Стоит опасаться некачественных ламп filament, в которых на рабочих элементах применяется дешевый силикон, начинающий трескаться уже через 200 часов эксплуатации, поэтому не скупитесь на качество.
Ранее ЭлектроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.
По материалам: electrik.info.
Хотя мы производим и продаём светодиодные лампы, тем не менее, нужно сказать несколько слов о тех недостатках, которые присущи светодиодным лампам вообще.
Если Вы собираетесь купить светодиодные лампы, а стоят они относительно не дёшево, то, с нашей точки зрения, Вы должны знать об их минусах. Обилие дифирамбов светодиодному освещению никак не способствует осознанному выбору — не бывает всё только хорошо. Итак,
Дорого
Решив заменить Ваши лампы накаливания на светодиодные, будьте готовы заплатить до 10 раз больше — примерно во столько раз они дороже. И это их первый и главный минус.
Высокая цена компенсируется 10-и кратной экономией электроэнергии. Кроме того светодиодные лампы гораздо реже перегорают, а это дополнительная экономия на цене новых ламп накаливания на замену. И не забудьте о своём времени и лёгкой головной боли — вспомнить, что нужно купить лампочку взамен сгоревшей, вспомнить, какой у неё цоколь, а ещё бы неплохо про запас в ту комнату, но какие туда лампы нужны?… И т.п.
В зависимости от режима использования момент окупаемости может наступить уже через 6 месяцев после замены ламп на светодиодные.
Тут нужно сделать одно замечание. В последнее время на рынке очень много предложений светодиодных ламп по бросовым ценам. Но не стоит обольщаться на этот счёт. Мы купили несколько таких изделий, разобрали и протестировали их и получили очень неутешительные результаты.
Большой размер
Это второй недостаток. Светодиодные лампы по всем параметрам больше условно аналогичных ламп накаливания. Они шире, длиннее, тяжелее.
Причина этого технологическая. Лампы накаливания не боятся высокой температуры, они могут нагреваться вплоть до температур конструктивного разрушения, когда стекло или клей перестают быть твердыми. Поэтому их обычный нагрев до 100-300 градусов практически никак не сказывается на функциональности (конечно, если не касаться вопросов пожаробезопасности).
С другой стороны, светодиоды не должны нагреваться очень сильно, т.к. при нагреве существенно падает их эффективность и усиливается процесс выгорания — они тускнеют. Поэтому их нужно охлаждать, поэтому в светодиодных лампах есть радиатор. И чем мощность лампы выше, тем радиатор будет больше.
Не любую лампу можно заменить светодиодной
В некоторых случаях большой размер и радиатор приводят к тому, что отдельным лампам невозможно правильно сделать светодиодный аналог. Это также нужно записать в минусы светодиодных ламп.
Например, для свечи с цоколем миньон (E14) мощностью 60 ватт сделать достойный светодиодный аналог практически нельзя — физически не хватит места для размещения нужного радиатора, а уменьшение радиатора приведёт к перегреву.
Т.е. такая светодиодная лампа (даже если её сделать) будет либо очень большой, либо будет недолго работать из-за перегрева. В первом случае лампа не поместится в предназначенные для неё светильники, а во втором — с учётом срока службы и цены более выгодным может оказаться использование энергосберегающих или даже старых ламп накаливания.
Хотя несомненно, что спрос на лампы «чтобы была маленькая и мощная» есть. Как ответ на этот спрос на российском рынке появилось много предложений светодиодных свечей с цоколем Е14 мощностью по 6 ватт и даже по 8. Но чудес не бывает. Это почти всегда в некотором роде маркетинг. Будьте внимательны при покупке таких светодиодных ламп!
Мощная светодиодная лампа должна быть большой!
Направленный свет
Свет светодиодной лампы, как правило, имеет направленный характер. Она плохо освещает сбоку от себя и совсем плохо — сзади.
Поэтому, заменив лампы накаливания на светодиодные, в первое время можно ощущать дискомфорт от другого распределения световых потоков. Например, Ваши лампы светят в пол. Тогда потолок будет освещён только отраженным светом, и от этого будет казаться, что вообще в комнате стало темнее. Хотя это совсем не так. И через несколько дней этот эффект бокового зрения, скорее всего, больше не будет Вас беспокоить.
Не идеальная цветопередача
Коэффициент цветопередачи наших светодиодных ламп превышает отметку в 80, что вербально оценивается как «очень хорошая». Хотя более высокий индекс имеют только лампы накаливания и естественный дневной свет, надо сказать, что это не идеальная цветопередача.
Точнее будет заметить, что это другая цветопередача. Поэтому замена на светодиодные ламп накаливания большой мощности и/или галогеновых в некоторых случаях может доставить неудобство для зрительного восприятия.
Например, интерьер с преобладанием глубоких синих оттенков (под галогеновыми лампами) после установки холодных светодиодных ламп изменит свой вид — синий цвет «съедет» в яркую фиолетовую область. И для людей, чувствительных к цвету, подобные превращения оттенков являются существенным недостатком.
Это также одна из причин, почему нельзя напрямую сравнивать лампы накаливания и светодиодные — очень много зависит от интерьера.
Мифы про светодиодные лампы
Светодиодные лампы горят вечно
Конечно, это не так. Как и любой электронный прибор, светодиодная лампа может сломаться или перестать работать должным образом.
Так что не надейтесь — светодиодные лампы Вам тоже придётся менять. Только не так часто — многократно реже.
Лампа на 2 ватта заменит 60 ватт
Этот удивительный миф принесла наша покупательница. А удивительное в нём то, что она процитировала своего электрика. Достаточно просто включить рядом эти две лампы, чтобы убедиться, что это далеко не так — современные светодиодны эффективны, но не до такой степени!
Даже если когда-либо будет достигнут теоретический предел эффективности светодиодов, то даже тогда лампа в два ватта мощности не будет давать столько же света, сколько 60-и ваттная лампа накаливания. Хотя надо признать, что она очень к этому приблизится.
На текущий же момент,
Чтобы получить что-то похожее на 60 ватт лампы накаливания, нужно взять светодиодную лампу со световой мощностью не меньше 7 ватт.
Более эффективные светодиоды существуют, но пока далеки от массового производства — их цена живёт в каком-то ином мире.
Всё ещё хотите купить светодиодные лампы?
Тогда приглашаем Вас в каталог бытовых светодиодных ламп:
Затрону важную тему выбора светодиодных ламп для головного света автомобиля. Раньше было очень просто, купил, поставил, поехал. А теперь это превратилось в рулетку.
Все эти проблемы возникают из-за отсутствия сертификации. Китайцы и корейцы пытаются сделать хороший светодиодный источник света для передних фар, но по характеристикам и требованиям безопасности они не достигли уровня галогенных. Хотя по логике новая технология должна превосходить старую. Некоторые модели приблизились к требуемым параметрам, но преодолеть их не могут, потому что автомобильная фара по конструкции не предназначена для лампы на диодах. Светодиод по площади больше спирали в несколько раз, поэтому требует другого рефлектора.
Основные недостатки
Составил список недостатков, с которыми вы может встретиться после покупки. Хуже всего, когда они встречаются почти все разом. Больше всего проблем бывает у светодиодных ламп H4 из-за более сложной конструкции. Половину из-них можно выявить только после покупки.
- световой поток идет вниз, освещенное расстояние сокращается в 2 раза;
- плохая сборка, как следствие плохой теплоотвод и перегрев светодиода и его мигание;
- разная направленность света, попадались образцы в которых диоды установлены не ровно, на тестах светотеневой границы лампы светили по разному;
- перегрев лампы из-за непродуманного охлаждения или из-за отсутствия вентилятора;
- завышенная яркость, китайский маркетинг пишет огромные цифры, что бы купили именное светодиодные, а не ксенон;
- отсутствие фокусировки, из-за неправильного расположения диодов;
- завышенная мощность, указанная вместе с потреблением драйвера;
- неправильная конструкция лампы, например только 3 диода сверху, что нарушает весь принцип работы фары, особенно для цоколя Н4.
Из всего китайского и корейского многообразия я знаю только 3 хороших лампы, которые не страдают большинством вышеперечисленных недостатков. Но идеальных моделей все равно нет.
Если цена низкая, то 95% то у неё большие конструктивные недостатки, низкое качество и завышенные параметры. Промерено многократно мной, моими коллегами и тысячами других покупателей. Так что не ведитесь на низкие цены и скидки китайских магазинах, типа Aliexpress. Продавец просто скидывает барахло, потому что никто не покупает.
Какие лампы выбрать?
Большое количество читателей спрашивают, какие лампы выбрать и где лучше покупать. Если вас интересуют качественные и проверенные светодиодные лампы для ближнего, дальнего, ПТФ, ДХО, то рекомендую проверенный интернет-магазин www. netuning.ru Я проверил 63 магазина по светодиодным лампам и только в одном работают специалисты, которые имеют дорогостоящее оборудование для тестирования автомобильных светодиодных ламп. В магазине вам подберут правильные лампы или вы можете обратиться ко мне.
Разберем недостатки, часть №1
Светодиодки из одного комплекта светят по разному, косая сборка
Распишу подробно все недостатки из списка, что было понятно всем, кто будет с этим сталкиваться впервые. Простота обманчива. Часто в характеристиках пишут:
- супер яркие;
- сверхяркие;
- установлены светодиоды США;
- новое поколение;
- лучшие и мощные;
и другие подобные слова не несущие никакого смысла. При этом не указывают каких-то внятных параметров. Не надо покупать в интернет-магазинах, где есть одна мутная фотка и 3-4 строчки текста, которые к этому изделию никак не относятся.
Пункт №1, фары светят вниз.
Из-за различных конструкций автомобильных фар, часто бывает что световой поток по дальности раза 2 меньше, чем у стандартной галогенки. Хотя свет получается мощнее, но это очень опасно. Представьте, вы едите с ближним ночью, но видите дорогу 2 раза меньше, чем было. Времени для реагирования при возникновении препятствия в 2 раза меньше. Лучше один раз расстроится, что купили плохой товар, чем ездить с ними и подвергать жизни опасности.
Дистанция освещения в 2 разам меньше чем у галогена
Пункт №2, перегрев.
Как и у любого дешевого товара, низкая цена достигается за счет использования ручной сборки в китайском подвале неквалифицированными сотрудниками. Тут неровно поставил, тут недомазал термопасту, тут неровно обработано. Небольшой зазорчик в отводе тепла и светодиод перегревается, мигает и затем выходит из строя. А по отдельности хи не продают, только комплектами.
Пункт №3, светят по разному.
Последствия плохой сборки и низкокачественных комплектующих, косая установка диодов. Одна диодная лампочка светит вверх, другая вниз, и никак не могли настроить. Чтобы исправить надо всю лампу разбирать и вытачивать заново площадку для установки.
Пункт №4, отсутствие вентилятора.
Встречаются модели с плохим охлаждением или просто с отсутствием вентилятора, который пробуют компенсировать увеличенным радиатором. Но в итоге, вместо заявленных 3000Лм, получаем 1500Лм, а после прогрева до рабочей температуры яркость падает до 1100 Люмен. Что равно яркости обычной галогенки ближнего.
Продолжение, часть №2
Устаревшие, слабые, и очень плохие и модели
Пункт №5, завышенный световой поток.
Чтобы показать превосходство новых технологий перед ксеноном, продавцы пишут завышенные характеристики, обычно в 2-3 раза. Просто складывают световой поток обеих и пишут типа это одна так светит. Большинство лампочек, примерно 90%, ярче штатного света на 20%. Я знаю только 1 хорошую модель, которая по яркости равна ксенону и светит на 2000-2300 Люмен. Но на ней очень большой и дорогой светодиод, который ухудшает светотеневую границу (сокращенно СТГ).
Пункт №6, неправильное размещение.
Не всегда светодиоды располагаются правильно на корпусе, они могут быть вдоль и поперек, иногда треугольником. Их площадь превышает площадь нити накала и не соответствует её форме, поэтому фокусировка расползается и светотеневая граница будет очень плохая.
Пункт №7, завышенная мощность.
Продавец указывает мощность не только самого светодиода, а всего изделия в целом. При этом немалую часть потребляем вентилятор и драйвер, блок питания (или блок розжига, по аналогии с ксеноном). Мощность он не только указывает но еще и завышает. что бы выяснить сколько ватт идет на сам диод, необходимо общее потребление умножить на 0,7. Если написано, что 15Вт, умножим на 0,7, получим около 10W. Этот коэффициент обозначает КПД драйвера.
Пример плохого одностороннего расположения светодиодов
Пункт №8, неправильная конструкция.
На Алиэкспресс смотрел рейтинг покупок светодиодных лампочек головного света для авто. Активно покупают led лампы с тремя диодами, расположенными только на одной стороне. Цена у них всего от 2000 руб., а обещают 3500Лм. Решил разобраться, почему так дёшево. Оказалось, там большие недостатки:
- там максимум 1200 Лм вместо 3500, потому что стоят 3 светодиода CREE XM-L2 по 400Лм;
- диоды расположены только с верхней стороны, они светят только в верхнюю часть рефлектора, как ближний свет. Но их продают с авто цоколем H4, у которого дальний свет получается при отражении от нижней части рефлектора фары. А в нашем случае вниз они не светят. Да в любых других фарах автомобиля они будут работать неправильно и сильно сокращать освещенное расстояние.
Итоги
Большой и мощный диод ухудшает фокус
После покупки плохих светодиодных автомобильных ламп многие просто не хотят признавать, что совершили ошибку и их совсем нельзя эксплуатировать. Не позволяет гордость и отсутствие опыта, ведь они покупают их впервые и не имеют понятия, как они должны работать. По сравнению с галогенками все стало гораздо сложней, и ситуацию усугубляют китайские изобретатели и производители, продавая откровенное барахло как конфетку.
Своими статьями я подрываю бизнес многих интернет-магазинов и они меня за это не любят, но этим я спасу несколько жизней. Для магазинов остается один выход, продавать хорошую продукцию, а не все подряд, лишь бы получить прибыль.