Мир вокруг нас: все про электрические лампочки. Перспективы электрических ламп

Световые диоды - это низковольтные электролюминесцентные устройства, которые излучают свет при прохождении электронов через элементарный p-n-переход. Излучение света возникает при инжекции сквозь p-n-переход неосновных носителей. Диоды можно возбуждать постоянным, переменным и импульсным напряжением.

Диодная лампа содержит предназначен для притягивания электронов, которые выделяет катод, на анод всегда подается положительное напряжение. При подаче электрического тока на контакты лампы между анодом и катодом образуется электрическое поле, оно помогает вылетевшим из катода электронам (такие электроны называют свободными) продвигаться в сторону анода. В настоящее время светодиодные лампы - это наиболее перспективное направление развития светотехники и источников света. Диодные лампы заменяют лампы накаливания и галогенные, начинают создавать конкуренцию даже энергосберегающим.

Диодная лампа имеет свои Главным ее достоинством является низкое электропотребление. Оно примерно в десять раз ниже, чем у и примерно в три раза ниже, чем у люминесцентной. Небольшое потребление электрического тока обусловлено тем, что мощность диодных ламп довольно низкая.

Вторым достоинством считается большой срок эксплуатации - 100 000 часов, или 11 лет беспрерывной работы. Следующее достоинство: диодная лампа практически безвредна, она не содержит ртути и проста в утилизации. В связи с тем что в процессе работы диодные лампы практически не нагреваются, они считаются пожаробезопасными, поэтому их можно применять в местах с плохой вентиляцией, например в подвесных потолках. Достоинством приборов считается их высокая механическая прочность, им даже не страшны падения с высоты, и все это благодаря материалам, из которых они изготавливаются.

Недостатков у светодиодных ламп больше, чем достоинств. Главным недостатком является очень высокая цена. Например, бытовые диодные лампы мощностью 9-10 Вт будут стоить до 2000 рублей, а офисного типа (потолок «Армстронг») - от 5000 рублей. Второй недостаток: заявленные производителями 100 000 часов беспрерывной работы на практике показывают гораздо меньший срок эксплуатации. Это происходит оттого, что существует эффект деградации кристаллов светодиода. Производитель же дает гарантию на свою продукцию 3-5 лет. Учитывая, что окупается через 5 лет, то можно потерять свои деньги. Следующим недостатком является узконаправленный свет и неприятный спектр свечения.

Нашли свое применение и в автомобилестроении. С 1990-х годов автопроизводители начали использовать светодиоды в автомобильных фарах, в стоп-сигналах, указателях поворотов, в габаритах, в освещении салона и панели приборов и т. д. Диодные лампы для автомобиля имеют различный спектр свечения: от красного до голубого. Сейчас многие производители выпускают для автомобилей разных моделей светодиоды высокого качества, это открывает огромные возможности при тюнинге машины.

Светодиодные лампы

Мы с Вами можем видеть пока есть свет. Днём - солнце, ночью - электрическая лампочка. Длительное время под лампочкой мы все понимали электрическую лампу накаливания. Долго и верно она служила человеку пока ей на замену не пришла более экономичная, люминесцентная лампа. Она с развитием технологий равномерно эволюционировала в лампочку под названием «Экономка». Но все те же технологии медленно но уверенно уже начинают постепенно теснить экономки ещё более лучшем светилом. Название ему - светодиодные лампочки либо led лампы. Думаю, в наше время не достаточно найдется таких людей, которых можно удивить малеханькой пылающей лампочкой интегрированной в различную современную электротехнику. Эта лампочка именуется полупроводниковым светодиодом. Сущность ее работы очень ординарна. Есть два материала имеющие малость различные характеристики внутренней проводимости (из-за примесей внутри), один из которых именуется зоной «n», а 2-ой зоной «p». 1-ый обладает излишком электронов, а 2-ой их недочетом. Но самое увлекательное происходит не в них, а меж ними. Электроны при определённых критериях, а конкретно при переходе электрона из более высокого энергетического уровня на более маленький (процесс рекомбинации электронов и дырок) в нашем полупроводнике происходит выброс лишней энергии в виде пучка света (поточнее выброса фотонов - частиц света).

В конечном итоге выходит, что под воздействием электронного тока происходит беспрерывная рекомбинация частиц в светодиоде и в итоге - поток света. Показателем свойства любого элемента и устройства является его коэффициент полезного деяния (КПД). В случае с источниками света КПД приемущественно зависит от такового соотношения - сколько процентов от общей затраченной электроэнергии пошло на преобразование в свет, ну, а сколько на тепло. У лампочек накаливания, к сожалению, в тепло расходуется большая часть энергии. У люминесцентных ламп показатель светоотдачи намного выше. И наилучший будет - у светодиодных ламп.

Светодиодные лампы с цоколем Е27

1-ые варианты светодиодов, в силу несовершенства материала из которых они делались, хоть числились наилучшими источниками света в отношении КПД, но они не могли выдавать достаточную мощность. Даже засветив огромное количество светодиодов сразу, итог был не тот. Но с развитием технологий удалось достигнуть улучшения яркости свечения в разы, что сейчас уже позволяет сделать устройство с размерами обыденных лампочек, а с потоком света намного ярче и экономичнее, ежели их предшественники.
Светодиодные лампочки либо led лампы представляют собой светоизлучающее устройства состоящие из огромного количества интегрированных внутрь светодиодных полупроводниковых частей и которые, сейчас, владеют лучшими характеристиками. У данных светодиодных ламп имеется только один недстаток, это относительно высокая цена. Она, как и все новые продукты, пока только набирает свои обороты популярности (производители обещают, что уже к 2015 году светодиодные лампы выйдут на 1-ое место по их использованию в быту).

Главными критериями новых источников являются маленький размер ламп, долговечность и низкое энергопотребление. Конкретно светодиоды, отвечающие всем этим требованиям, числятся главным претендентом на смену лампам накаливания и люминесцентным. В то время, как все имеющиеся на сегодня источники освещения достигли собственной наибольшей световой эффективности, светодиоды приблизились только к 10% собственных способностей.

Основными преимуществами светодиодов перед лампами накаливания является длинный срок службы, более высочайший световой выход, безопасность, отсутствие нагревания. Светодиоды испускают чистый белоснежный свет, в то время как лампы накаливания излучают и в инфракрасном диапазоне. Практически 95% электричества, потребляемого лампами накаливания, уходит в тепло, потому для помещений, в каких употребляется огромное количество ламп накаливания, требуется проводить дополнительные работы по кондиционированию и охлаждению воздуха. Лампы накаливания потребляют на 80% больше электроэнергии, чем светодиоды, для них требуется больше мощности.

Сравнивая светодиоды с люминесцентными лампами, нельзя говорить совершенно точно о преимуществе первых. На нынешний момент световая эффективность белоснежных светодиодов в два раза меньше, чем у люминесцентных ламп, а стоимость – выше. Тут сначала следует учесть тот факт, что для большинства случаев, где используются в текущее время люминесцентные лампы, по техническим свидетельствам и условиям эксплуатации прибыльнее и безопаснее использовать конкретно светодиодное освещение. Например, в угледобывающих шахтах употребляются так именуемые “взрывобезопасные” люминесцентные лампы, которые работают от напряжения в 127 В. Если происходит бросок напряжения (рядовой случай для забоев и шахт), люминесцентная лампа сразу угасает. Точно так же ведут себя лампы при любом отклонении от норм эксплуатации – при тряске либо снижении температуры воздуха.

Не считая того, использованные люминесцентные лампы после окончания срока эксплуатации должны быть подвергнуты неотклонимой утилизации, как ртутьсодержащие отходы (РСО). Для справки: раз в год в Рф на 1 млн. населения приходится около 80000 отработанных люминесцентных ламп (либо 16 тонн РСО). Цена утилизации 1 т РСО составляет 300 баксов США. Несложно подсчитать, что ежегодные расходы лишь на утилизацию люминесцентных ламп для Рф должны составлять сумму порядка 700 000 баксов.

На практике срок службы люминесцентных ламп и в особенности ламп накаливания оказывается короче срока, обозначенного изготовителем. Это разъясняется тем, что часто условия их эксплуатации не соответствуют нормативам – если изменяется напряжение в сети либо температура окружающего воздуха, или же осветительные приборы подвергаются внезапным механическим воздействиям, лампы перегорают либо бьются еще чаще, чем можно ожидать. Светодиоды, как твердотелые источники света, не содержат стекла, нитей накаливания либо сменных деталей, их трудно разбить, и они менее чувствительны к перепадам напряжения в электросетях.

И так, подведём результат: будущее за светодиодными лампочками либо led лампами , но пока происходит естественное обновление старых технологий на более новые, будем дружно отдавать своё предпочтение испытанным годами электроосветительным устройствам, зайдя в магазин, что бы приобрести замену перегоревшей лампочки в своём доме.

P.S. А Вы понимаете, что средняя длительность эксплуатации энергосберегающих люминесцентных лампочек равна до 15 000 часов, а у новых светодиодных она от 20 000 до 100 000 часов.

Познакомьтесь с лампами фирмы Rich LED

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S6

Потребляемая мощность – 6 Вт
Заменяет обычную лампу накаливания – 60 Вт
Световой поток – 420 Лм (холодный), 360 Лм (теплый)

Цоколь – Е27
Напряжение – 220 В, 50 Гц
Срок службы – 50000 часов

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S3

Цветовая температура – 6000/3000 K
Цоколь – Е27
Напряжение – 220 В, 50 Гц
Срок службы – 50000 часов
Дюралевый радиатор

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E14-S3

Потребляемая мощность – 3.5 Вт
Заменяет обычную лампу – 45 Вт
Световой поток – 300 Лм (холодный белоснежный), 260 Лм (теплый белоснежный)
Цветовая температура – 6000/3000 K
Цоколь – Е14
Напряжение – 220 В, 50 Гц
Срок службы – 50000 часов
Дюралевый радиатор
Прозрачная крышка, закрывающая светодиоды

Светодиодная лампа NL-Т8

Потребляемая мощность: 10 Вт
Входное напряжение: 220 В
Цветовая температура:
— прохладный белоснежный – 6000-6500K
— теплый белоснежный – 2700-3500K
Cветовой поток:
— прохладный белоснежный – 1000 Лм
— теплый белоснежный – 650 Лм
Угол раскрытия луча: 120°
Температура использования: от 0°C до +60°C Количество светодиодов: 144 шт.

Цоколь: G13 Гарантийный срок: 3 года

Светодиоды давно используют в наружном освещении и при оформлении интерьера дискозалов, а вот в квартиры они пришли сравнительно недавно. Но достаточно стремительно заняли хорошую позицию.

Достоинств у светодиодов гораздо больше, чем недостатков. Они потребляют меньше энергии, чем обычные лампы, практически не нагреваются, что делает их совершенно безопасными при использовании. В выключенном состоянии практически незаметны, при этом у них достаточно широкая цветовая гамма. Кроме того, светодиоды дают возможность выбора вариантов распределения светового потока. Минус всего один: относительно высокая стоимость. Хотя и этот недостаток с лихвой компенсируется большим сроком эксплуатации.

Для дизайнеров светодиоды стали настоящим кладезем оригинальных идей. Чаще всего их используют в освещении потолков квартир и загородных домов. В первом случае светодиоды позволяют скрыть имеющиеся недостатки потолка и подчеркнуть его достоинства, создать необычные визуальные эффекты, позволяющие сделать комнату шире или, наоборот, уменьшить ее размеры. Кроме этого, существуют десятки идей использования светодиодов в интерьере. Расскажем о некоторых из них.

Выделение отдельных зон

Нередко светодиоды служат для выделения некоторых зон и интерьерных элементов. Например, ТВ-зоны в гостиной, кухонного фартука в кухне, ниш в стенах, подиумов, зоны отдыха и т. д. А подсветив мебель, можно придать ей визуальную новизну, сделать обычные предметы загадочными, практически нереальными. Да и все помещение станет праздничным, сказочным, с особенной атмосферой.

Освещаем пол

Все большую популярность приобретает светодиодная подсветка пола, которая создает уникальное декоративное освещение в помещении. Светодиоды можно использовать не только в спальнях или гостиных, но и в ванных комнатах. Правда, в последнем случае желательно использовать светодиодную ленту с высокой степенью влагостойкости. Особенно красиво смотрится подсветка стеклянных элементов пола, так как стекло, отражая излучаемый светодиодами свет, создает восхитительные визуальные эффекты.

Гардероб

Если периодически вы не можете определиться с выбором вечернего туалета либо ежедневно в утренней суете нервно передергиваете плечики с надоевшими платьями и кофточками, то установите в шкафу несколько светодиодов. Поверьте, ваши вещи предстанут перед вами совсем в другом свете (в прямом смысле этого слова). И каждую из них вам захочется надевать снова и снова!

Светящийся плинтус

Довольно оригинально смотрится светодиодная подсветка плинтуса - она не только замаскирует щель между полом и стеной, но и послужит источником декоративного освещения. Вы сможете направить лучики света как на стены, так и на пол. Потолочные плинтусы тоже нередко оборудуются светодиодной подсветкой, которая является превосходным дополнением к различным потолочным покрытиям.

Задайте настроение

Не бойтесь ярких цветов в освещении! Залейте скучную серую лестницу, например, розовым или оранжевым цветом. Это будет не только удобно, но и красиво. На такой лестнице вы точно не споткнетесь, а подниматься по ней - одно удовольствие. Что положительно скажется на вашей фигуре!

Не дом, а сказка!

Светодиодную ленту или шнур можно зафиксировать на карнизе для штор, под подоконником, по периметру окна за шторами, по периметру постера или иного настенного украшения, внутри шкафа со стеклянной дверцей, по низу шкафов, тумб... Поверьте, такое освещение превратит зал или спальню в небольшое сказочное королевство, где все предметы расплывчаты и нереальны, а образы волшебны и загадочны.

Добавит уединения

Многие дизайнеры рекомендуют использовать цветную светодиодную подсветку в интерьере спальни для двух взрослых. Здесь красные, пурпурные, фиолетовые или синие светодиоды создадут таинственную, драматичную атмосферу, располагающую к страсти и романтике. Монтировать подсветку можно в напольный плинтус, пол, на днище кровати - вариантов масса.

Не бойтесь экспериментировать!

Насколько стремительно светодиоды вошли в домашний интерьер, столь же молниеносно они набирают обороты. Дизайнеры используют это загадочное освещение все чаще, при этом они уверены, что декоративно-прикладные возможности светодиодов исследованы не до конца, и впереди еще много интереснейших открытий. Не бойтесь экспериментировать и вы. Придумывайте новые возможности использования этого уникального освещения. Например, как на фото ниже.

Долгое время светодиоды использовались для оснащения декоративных светящихся элементов. Наиболее часто их применяли для создания новогодних или светящихся вывесок. Но благодаря преимуществам этих лампочек производители начали задумываться над тем, чтобы оснастить ими полноценное оборудование, и на сегодняшний день это стало вполне возможно. стремительно набирают популярность.

Технология работы LED-ламп

Все модели осветительных ламп, разработанных на сегодняшний день, за исключением диодных, преобразуют постоянный ток, для чего им необходимо больше энергии. Данный процесс также сопровождается выделением большего количества тепла.

На заметку! Сердцем LED-ламп – светодиоды. Благодаря особенностям строения им нужно значительно меньше энергии, и потребляемый ток преобразуется в свет без дополнительных продуктов в виде тепла.

Преимущества и недостатки

Популярность LED растет с каждым днем благодаря массе преимуществ. Сегодня такие лампы предпочитают использовать все больше людей. С чем же это связано?

1. Первое, на что обращает внимание потребитель, это, конечно же, потребление электроэнергии . Как уже было сказано выше, для выработки необходимого количества света ей требуется меньше электричества.
2. Производители также делают акцент на том, что у их продукции довольно широкий спектр температуры света . Это дает возможность подобрать подходящее оборудование как для дома, так и для общественных мест, офиса и даже склада.
3. Не менее важна прочность . Повредить наружную оболочку значительно сложнее. А если даже это и происходит, то не возникает опасных последствий, как в случае с газовыми образцами. Выносливость, в свою очередь, относится не только к физическим повреждениям, но и к перепадам напряжения.

На наших с вами глазах происходит настоящая революция в освещении: мир стремительно переходит на светодиоды. Всего пять лет назад светодиодные лампы ещё были технической новинкой, а сейчас светодиодное освещение используется во всех сферах жизни: светодиодные фонари можно встретить даже в деревнях, многие офисы, отели и общественные здания освещаются светодиодными светильниками, подавляющая часть концертного и театрального освещения стала светодиодной. Лампы этого типа появляются и во многих квартирах, ведь их можно купить даже в продовольственных магазинах, а в товарах для дома их ассортимент шире, чем ламп других типов.

Светодиодная лампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десятками деталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья и долговечность лампы.

⇡ Плюсы и минусы

У светодиодных ламп много плюсов по сравнению с обычными лампами накаливания:

• Экономичность — при том же количестве света современная светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электричества.
• Долговечность — светодиодная лампа служит в 15-50 раз дольше обычной.
• Небольшой нагрев — ребёнок не обожжётся о светодиодную лампу в настольной лампе.
• Одинаковая яркость при разном напряжении сети — в отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы светят так же ярко при пониженном напряжении в сети.
• Возможность установить светодиодную лампу, гораздо более яркую, чем лампа накаливания, в светильник, имеющий ограничение по мощности.
• Свет хороших ламп визуально неотличим от света ламп накаливания.

Плюсы есть и при сравнении с компактными люминесцентными (энергосберегающими) лампами (КЛЛ):

• Экологичность — отсутствие опасных веществ (в колбе любой КЛЛ содержится ртуть).
• Экономичность — лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке.
• Светодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах.
• У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

Но, конечно, есть и минусы:

• Высокая цена.
• Присутствие на рынке ламп с плохим качеством света (пульсация, плохие цветовые характеристики, некомфортная цветовая температура, несоответствие светового потока и эквивалента лампы накаливания заявленным).
• Проблемы у некоторых ламп с выключателями, имеющими индикатор.
• Регулировку яркости (диммирование) поддерживают только некоторые дорогие модели.

Разберёмся с экономией

Главное преимущество светодиодных ламп — экономия электричества. При том же количестве света, излучаемого лампой, светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания. Уже сейчас можно купить 6-ваттные светодиодные лампы-«груши» и 4-ваттные лампы-«свечки», которые дают столько же света, сколько 60- и 40-ваттная лампа накаливания соответственно.

Я посчитал, какими будут расходы на электроэнергию при освещении двухкомнатной квартиры обычными и светодиодными лампами. Конечно, это приблизительный расчёт, но он позволяет составить представление о порядке цифр возможной экономии.

На упаковке любой лампы накаливания указан срок службы 1 000 часов. Если лампы действительно проработают 1 000 часов (к сожалению, часто они перегорают гораздо раньше), в коридоре и комнате лампы придётся поменять дважды в год, а на кухне и в спальне один раз. При стоимости лампы 30 рублей на покупку новых ламп уйдёт 690 рублей. Светодиодные лампы не придётся менять каждые полгода, ведь срок их службы составляет 15-50 тысяч часов. Это от 7 до 22 лет при использовании по 6 часов в день.

На покупку ламп для этой квартиры уйдёт 4 045 рублей (7 ламп E27 6 Вт по 240 руб., 11 "свечек" 4 Вт по 215 руб.), и окупятся они менее, чем за год.

Светодиодные и энергосберегающие лампы

Светодиодные лампы, несомненно, являются энергосберегающими, но слово "энергосберегающие" закрепилось за компактными люминесцентными лампами (КЛЛ), а КЛЛ и светодиодные лампы — совсем разные вещи.

КЛЛ появились в широкой продаже лет десять назад, и ожидалось, что они заменят лампы накаливания. Однако КЛЛ оказались тупиковой ветвью эволюции. У этих ламп много недостатков: в трубке лампы содержится ртуть, лампа медленно разгорается и совсем не светит на морозе, у КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов.

С 1 июля 2016 года в соответствии с Постановлением Правительства РФ №898 от 28.08.2015 всем государственным и муниципальным предприятиям и учреждениям будет запрещено покупать через систему госзакупок любые лампы, содержащие ртуть (в том числе КЛЛ). Уже сейчас количество КЛЛ в магазинах постоянно снижается, и скоро они исчезнут совсем.

Сравним спектр света лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы.

Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

Немного истории

Впервые свечение полупроводникового перехода обнаружил в 1923 году советский физик Олег Лосев. Первые светодиоды называли "Losev Light" (свет Лосева). Сначала появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зеленые светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971-м Яковом Панчечниковым, но он был очень дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.

После появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB). Такие источники до сих пор используются в концертном и декоративном освещении.

В 1996 году появились первые белые светодиоды, использующие люминофор. В них свет синего или ультрафиолетового светодиода преобразуется в белый с помощью специального химического вещества, нанесённого поверх светоизлучающих кристаллов.

Люминофорный светодиод

В 2005 году эффективность таких светодиодов достигла 100 лм/Вт, что позволило начать использовать люминофорные светодиоды для освещения. Сейчас самые эффективные белые светодиоды дают уже 200 лм/Вт, серийные лампы со стандартными цоколями — до 125 лм/Вт.

Виды светодиодных лампы

Светодиодные лампы повторяют все возможные виды ламп накаливания, галогенных и люминесцентных ламп. Выпускаются обычные лампы-"груши", "свечки" и "шарики" с цоколями E27 и E14, "зеркальные" лампы R39, R50 с цоколями E14, и R63 с цоколем E27, споты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные микролампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.