Электрика.
Светодиодное освещение, светодиодная подсветка, LED-освещение

  

Светодиодное освещение — это перспективное направление в сфере искусственного освещения. Суть его основанная на использовании светодиодов как источника света. Развитие светодиодного освещения непосредственно связано с достижениями в технологии белых светодиодов. Разработаны так называемые сверхъяркие светодиоды, специально предназначенные для искусственного освещения.

Преимущества использования светодиодного освещения.

В сравнении с обычными лампами накаливания, а также люминесцентными лампами светодиодные источники света обладают многими преимуществами:
1. Экономично используют энергию по сравнению с предшествующими поколениями электрических источников света — дуговых, накальных и газоразрядных. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 120 люмен на ватт, что сравнимо с отдачей люминесцентных ламп — 60-100 люмен на Ватт. (светоотдача лампы накаливания — 10-24 люмен на Ватт (включая галогенные)).
2. При оптимальной схемотехнике источников питания, применении качественных компонентов и обеспечении надлежащего теплового режима срок службы светодиодных систем освещения при сохранении приемлемых для общего освещения показателей может достигнуть 36-72 тысяч часов, что в среднем в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы ламп накаливания общего назначения и в 4-16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп. Производители светодиодов из-за постоянного обновления и совершенствования продукции не имеют возможности проводить тестирование в реальном времени и указывают прогнозируемый срок службы, используя специальные методики, такие как TM-21 и IESNA LM-80. Большой срок службы в некоторых применениях играет решающую роль. Так экономия на обслуживании и замене ламп в уличных светильниках зачастую превышает экономию на электроэнергии.
3. Возможность получать различные спектральные характеристики без применения светофильтров (как в случае ламп накаливания).
4. Направленное излучение без применения рефлектора, возможность изменения угла излучения при помощи линз (линзы для ламп накаливания при сравнимом световом потоке имеют большие габариты и стоимость).
5. Отсутствие инерционности при включении и выключениии, что важно для светодинамических установок.
6. Возможность диммирования по сравнению с большинством типов люминесцентных ламп.
7. Безопасность использования.
8. Малые размеры.
9. Высокая прочность.
10. Отсутствие в составе соединений ртути (в отличие от газоразрядных люминесцентных ламп и других приборов), что исключает отравление ртутью при переработке и при эксплуатации.
11. Практически полное отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
12. Низкая температура (для маломощных устройств).
13. Устойчивость к вандализму.

Недостатки светодиодного освещения:

1. Высокие требования к качеству теплоотвода, поскольку температура оказывает решающее влияние на надежность. Мощные осветительные светодиоды требуют наличия внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности и не могут без специального теплоотвода рассеять столько тепла, сколько выделяют. Так, для рассеивания 5 Вт тепловой мощности, выделяемой полупроводниковым прибором с возможностью работы при температуре окружающей среды до 40°C, потребуется радиатор площадью 100 см2. Необходимость использования радиатора удорожает готовое изделие и затрудняет конструирование светодиодных ламп свыше 15Вт, совместимых с типоразмером цоколя и габаритами ламп накаливания общего назначения.
2. Невозможность работы при высоких (более 100 градусов) температурах окружающей среды (духовые шкафы, микроволновые печи и т.п.)
3. Напряжение питания светодиода значительно меньше напряжения питания обычных ламп накаливания. Для питания одиночного светодиода от сети необходим преобразователь питания постоянного тока, что дополнительно увеличивает объём светильника, а его наличие дополнительно снижает общую надёжность и требует дополнительной защиты.
4. Последовательное включение нескольких светодиодов в некоторых схемах светильников снижает общую надежность устройства, поскольку выход из строя одного светодиода приводит к отключению всей цепочки.
5. Относительно высокая цена. Впрочем, на начало 2014 года в продаже уже появились светодиодные лампы по ценам (за люмен), конкурентоспособные с компактными люминесцентными лампами.
6. Дешёвые массовые светодиоды имеют световую отдачу 80-110 лм/Вт, что по экономичности ниже современных натриевых ламп.
7. Спектр светодиодной лампы отличается от солнечного. Вместе с тем, он зачастую, при правильно подобранных люминофорах лучше по сравнению с люминесцентными лампами.
8. Несмотря на лёгкость регулировки яркости светодиода изменением питающего его постоянного напряжения, большинство светодиодных ламп, предназначенных для сетевого напряжения, не работают через диммер для ламп накаливания. Причина в конструкции встроенного в лампу вторичного источника питания. Однако, существуют диммируемые светодиодные лампы, допускающие включение в сеть совместно с диммером для ламп накаливания.

Применение светодиодного освещения:

Светодиодные технологии освещения благодаря эффективному расходу электроэнергии и простоте конструкции нашли широкое применение в светильниках, прожекторах, светодиодных лентах, декоративной светотехнике и особенно в компактных осветительных приборах — ручных фонариках. Их световая мощность доходит до 5000 лм. Светодиодные осветительные приборы подразделяются на уличные и интерьерные. Сегодня их применяют для подсветки зданий, автомобилей, улиц и рекламных конструкций, фонтанов, тоннелей и мостов. Данное освещение используют для подсветки производственных и офисных помещений, домашнего интерьера и мебели.
Светодиодное освещение применяется в светотехнике для создания дизайнерского освещения в специальных современных дизайн-проектах. Надёжность светодиодных источников света позволяет использовать их в труднодоступных для частой замены местах (встроенное потолочное освещение, внутри натяжных потолков и т. д.).

Декоративная светодиодная подсветка в основном применяется для праздничной иллюминации. Для чего используется новогоднее украшение - светодиодная гирлянда. В период праздников (в большей степени новогодних) их можно увидеть на улицах городов, они украшают деревья, фасады зданий и другие уличные объекты. В Европе светодиодное освещение к 2014 стремительно вытесняет прочие. Крупнейший строительный торговый центр сети K-Rauta был сразу построен со 100% светодиодным освещением внутри и снаружи. Инвестиции в освещение составили в два раза больше, чем в обычное освещение, расходы на эксплуатацию ожидаются меньше, всего 60%. Ещё большую выгоду можно получить от замены ртутных ламп высокого давления - до 70%. Поэтому многие города планируют переход на светодиодное уличное освещение. Например в Финляндии, лидером является город Турку. Целью является достичь к 2016 году 25% экономии по отношению к 2010г.