Характеристики на LED крушките: цветна температура, мощност, светлина и други

Предимства и недостатъци на LED лампите

За да обобщим, нека да определим предимствата и недостатъците на полупроводниковите източници на светлина. Техните предимства включват:

• Рекордно висока енергийна ефективност. Както установихме, светлинната ефективност на светодиодите (съотношението между създадения светлинен поток и консумираната енергия) е почти с един порядък по-висока от тази на крушките с нажежаема жичка, което позволява значителни икономии на електроенергия.
• Дълъг живот. Не съм засегнал тази тема, но ще ви бъде интересно да научите, че светодиодната крушка ще работи 20-30 пъти по-дълго от крушката на Илич, без да намалява значително светлинния поток. А тази надеждност е допълнителна икономия, тъй като диодните крушки ще трябва да се сменят много рядко.
• Работа при тежки условия. Светодиодите нямат крушки или спирали и поради това не се влияят от вибрации или дори от удари. Полупроводниковите осветители могат да се използват при най-тежки условия и температура на околната среда от -40 до +40 градуса по Целзий.
• Те почти никога не се нагряват. Максималната температура, до която се нагрява мощната LED лампа, не надвишава 60 градуса по Целзий. Можете да го използвате в пожароопасни зони.
• Оптимална цветова температура. По-голямата част от светодиодните лампи, с изключение на специалните лампи, произвеждат светлинен поток, подобен на дневната светлина. Това е светлината, която причинява най-малка умора на очите и цветовете на околната среда не се изкривяват.

За съжаление LED лампите имат един много съществен недостатък - цената им все още е доста висока. Но това отчасти се компенсира от дългия им експлоатационен живот и ниската консумация на енергия. Особено като се има предвид, че развитието на светодиодната технология едва сега започва, което означава, че цената на светодиодните източници на светлина в близко бъдеще със сигурност ще се понижи.

Сега вече знаете за светодиодните лампи и техния светлинен поток достатъчно, за да можете да решите: с какво и кога полупроводниковите източници на светлина са по-добри от обикновените крушки.

Предишна
LEDКак да изберем мощно акумулаторно LED фенерче
Следваща
Осветителни тела, скобиИзберете LED осветителни тела за таван Armstrong

Практическа употреба

Изчисляването на цветовата температура е необходимо във всички области, в които се използва осветление като цяло. Всеки спектър има свои характеристики, предимства и недостатъци, които се използват, за да се гарантира, че даден източник на светлина изпълнява най-добре функцията си. Някои примери за използване на светлинни източници с различни стойности на параметрите са следните:

Ярката топла светлина с температура 3000-4000 К осигурява добра видимост не само на обектите, но и на пространството около тях, което ги прави подходящи за използване в условия на ограничена или лоша видимост. Примери за това са светлините за мъгла и подводните фенерчета.
На работните места се използва студена светлина

Те помагат да се концентрирате и да задържите вниманието на всички. Особено ефективен в болници, лаборатории, помещения за инспекции, фабрики и промишлени обекти

Продължителното им излагане обаче води до пречупване на светлината, затова за офисите се препоръчват по-скоро неутрално бели лампи.
Студената светлина е популярна и за декориране на складове, витрини на магазини, изложби, музеи и други места, където е необходимо да се привлече вниманието на хората. Тя помага да се подчертаят цветовете и контрастите и да се привлече вниманието към детайлите. Поради това се използва и в билбордове и аварийно осветление. Освен това цветовете от студения спектър придават свежест на осветените обекти, което ги прави изгодни за използване в магазини за хранителни стоки, например такива с риба.
Неутралният цветови диапазон от 4500-5000 K е универсален и подходящ за всякакъв вид задачи. Той не причинява напрежение на очите, има най-малък ефект върху цветопредаването и е подходящ за всички видове работна среда и много дневни.
Стриктно определени цветови температури трябва да се поддържат и в някои други приложения, които не са свързани с човешкия комфорт, като например производството на филми и печатането.

При декорирането на всекидневни трябва да се обърне специално внимание на използването на лампи с различна цветова температура. За тази цел се използват цветни източници с различни нюанси:

• Топлата червено-оранжева светлина с температура до 2700 K спомага за създаването на топла и уютна атмосфера. Тя е релаксираща поради приликата си с естествената вечерна светлина. Освен това той не дразни толкова очите. Задължителни за декорацията на спални и салони.
• Оранжевата светлина с температура 3000-3500 К създава приятелска и оживена атмосфера. Често се използва в интериорния дизайн на обществени места: ресторанти, магазини, бутици, библиотеки, както и в жилищни помещения като коридори и дневни.
• Неутралната бяла светлина, съответстваща на цветна температура 3500-4000К, създава усещане за сигурност и комфорт, но не ни позволява да се отпуснем прекалено. Може да се използва в кухни, бани и почти всички други жилищни помещения.
• Хладката светлина с температура до 5000 К създава настроение за работа, повишава производителността, прояснява мислите и помага за по-добра концентрация, а също така придава на помещението чист вид. Използва се за украса на работното място, например в настолни лампи или в кабинета.

Съгласно нормативната уредба във всекидневните не трябва да се използват светлинни източници с цветна температура, по-висока от 5300 K. Това се дължи на вредното въздействие върху очите, когато прекарвате твърде много време на закрито. Така лампа с температура 6500 келвина (светлината, която се получава навън в ясен летен ден) би била полезна за кратки процедури, изискващи висока концентрация, но би била вредна, ако се постави в спалнята.

Преобразуване на крушка с нажежаема жичка в LED крушка: таблица

Например нека сравним три лампи със светлинен поток от 250 lm. Това отговаря на:

• Лампа с нажежаема жичка с мощност 20 W;
• флуоресцентна лампа с мощност от 5 до 7 вата.

Този интензитет на светлината може да бъде осигурен от светодиодна лампа с мощност само 2-3 W.

Ето една таблица, в която са представени крушки с нажежаема жичка, флуоресцентни крушки и светодиодни крушки в зависимост от светлинния поток:

Резултатите от горепосочения сравнителен анализ ясно показват предимствата на светодиодните лампи.

Предимства и недостатъци на LED лампите

Предимствата на LED крушките включват:

• Срок на експлоатация. Светлинните източници работят от 50 000 до 100 000 часа без прекъсване.
• Икономично потребление на енергия. Счита се, че светодиодите са източници на светлина с 10 пъти по-висока енергийна ефективност от своите аналози.
• Температурна устойчивост. LED крушките са устойчиви на атмосферни колебания, не се развалят от резки температурни промени.
• Щадящ околната среда. Изработени са от безопасни материали, които не са вредни за здравето.

Недостатъци на LED светлините:

• Разходи. Осветителните елементи са по-скъпи от основните си аналози.
• Размер. Високоволтовите крушки имат големи размери. Това не винаги е удобно за стаи с малка площ.
• Светодиоден драйвер. Системата със светодиоди изисква специално захранване за стабилна работа, което също е свързано с високи разходи.

Друг недостатък е трудната подмяна на диодите в случай, че те изгорят. Понякога това е невъзможно.

Най-очевидното предимство е икономията на енергия.

Разликата между LED светлините и другите източници на светлина е, че те преобразуват светлината във всякакъв нюанс.

Възприемане на цветовете

Възприемането на цветовете от всеки човек има своите особености. Възприемането на цветовете е резултат от пречупването на светлинните вълни, които се получават от зрителния нерв и се обработват от зрителния център на мозъка. Всеки човек има собствено възприятие за нюансите. Колкото по-възрастен е човек, толкова по-изкривено става цветовото му възприятие. Психическите характеристики на човека също оказват влияние върху възприемането на цветовете.

Възприемането на определен цвят може да бъде изкривено от слънчевата радиация. Топлината на светлината също се характеризира с индивидуално възприятие и зависи от организма и състоянието на индивида в момента на възприемане.

Скала на цветовата температура

Това е друго наименование на колориметричния индекс. Тя е посочена на опаковката на осветителните тела. Въз основа на тези параметри може да се определи диапазонът, в който лампата осветява помещението. За да се чувствате комфортно (така че светлината да не дразни очите), трябва предварително да разберете кой спектър е предпочитан за всяка стая: топъл, неутрален, студен.

Понякога не е възможно да се намери осветително тяло с подходяща температура. След това могат да се комбинират лампи от студения и топлия диапазон.

Индекс на цветопредаване на LED лампи

Той показва колко ясно ще се различават цветовете в определен светлинен спектър. Например при здрач цветовете са визуално приглушени и могат да се слеят, докато синьото и бордото могат да се възприемат еднакво от окото.

Таблицата показва дела на източниците на светлина с цветна температура и индекс на цветопредаване (измерен от 0 до 100):

Охлаждане на дължините на вълните, което им позволява да се разсейват по-дълго. За комфортно осветление и приемливо цветопредаване индексът не трябва да пада под 80.

Коя светлина е по-добра - топла или студена

Светодиодните лампи, използвани в осветлението, се разделят на студени и топли цветове. Психологическото и емоционалното състояние на обитателите на една къща зависи от вида на цвета. LED светлините с топъл блясък са подходящи за вечерта. Те насърчават бързото заспиване, релаксацията и уюта. Студените тонове са най-естествени за деня. Той ободрява и държи хората будни.

Използването на хладни и топли цветове в неподходящи часове може да наруши функциите на организма

Важно е да се помни, че светлината се влияе и от абажури, сенници и други разсейватели.

Освен това хората възприемат светлината по различен начин в различните възрасти. С напредването на възрастта се наблюдава изкривяване, което също трябва да се вземе предвид. Психологическите характеристики също оказват влияние върху възприемането на цветовете.

Отговорът на въпроса дали студеният или топлият цвят е по-добър, е комбинация от цветове. За предпочитане е да има възможност за индивидуално управление на осветителните тела.

Какво представлява цветовата температура?

Цветовата температура е физическо явление. Той характеризира интензивността на излъчваното от даден източник на светлина лъчение и определя състава на видимия спектър. Цветовата температура не показва колко горещо е дадено тяло, а само как човешкото око възприема светлината. Тя се измерва в Келвини (K).

Най-просто казано, цветовата температура е оттенъкът на светлината, излъчвана от даден източник. Нула Келвин има идеално черно тяло.

При металите първите цветове се появяват, когато температурата се повиши над 500 °C: обектът става тъмночервен. При по-нататъшно нагряване цветовият спектър се променя към оранжев, после към жълт, после към бял и накрая към син.

Сравнение на лампи по коефициент на пулсации

Светодиодите превъзхождат всички други източници на светлина в друго отношение. Това е трептенето на лампите, което се отразява в коефициента на пулсация (%). Това е една от най-важните характеристики на светлинния източник, чиято стойност определя комфорта и безопасността на осветлението. Колкото по-нисък е коефициентът на трептене, толкова по-добре. Ако надхвърли 5-10 %, започват да се проявяват отрицателни ефекти: главоболие в края на деня, бърза умора, безсъние.

В офиси и други нежилищни помещения коефициентът на пулсация на светлината трябва да отговаря на установените здравни норми и това се контролира от контролните органи. Вкъщи трябва сами да контролираме качеството на светлината, ако се грижим за здравето на семейството си.

Таблица 3: Типични коефициенти на пулсации за битови лампи.

Както е показано в таблица 3 , вероятността за импулсиране при светодиодите е най-малка. Но само тези с инсталирано качествено захранване. Някои евтини светодиоди трептят по начин, който е ясно видим за окото. Такива устройства не трябва да се използват.

Но дори и пулсациите да не са открити визуално, това не означава, че те не съществуват. Окото може да не забележи колебанията в светлинния поток, но те все пак са по-високи от нормалното. За установяване на наличието на неприемливи нискочестотни пулсации може да се използва пулсомер RADEX LUPIN. Това устройство отговаря на изискванията на GOST и осигурява високо ниво на точност.

Коефициент на ефективност при откриване на импулси

Този параметър показва ефективността на преобразуване на електрическата енергия в светлина. Колкото по-висока е тя, толкова по-малки са топлинните загуби. Светодиодните лампи са с най-висока ефективност, като при висококачествените модели тя достига до 90%. Светодиодът преобразува енергията в светлина директно, с минимално генериране на топлина.

Крушките с нажежаема жичка са с най-ниска ефективност - 4-5%. По време на работа те се нагряват значително, тъй като повече от 90% от консумираната енергия се превръща в топлина. Халогенните лампи имат по-висока ефективност от 15-20%. При флуоресцентните осветителни тела това зависи от вида на крушката. Спираловидните светодиоди са с най-ниска ефективност - 7-8%. Ефективността им намалява и поради загубата на по-голямата част от светлинната енергия, която преминава във вътрешността на намотката. Поради това по-високата светлинна ефективност на тези лампи е с най-ниска светлинна ефективност (вж. ).

Изберете лампите си с помощта на многофункционален луксметър

Единственият начин да проверите качеството на светлината е да си купите светломер, например RADEX LUPIN. Той измерва основните характеристики, като например яркостта на лампата, интензивността на светлината на повърхността и коефициента на пулсации. Луксметърът ще ви помогне да установите:

• дали производителят е посочил правилно параметрите на осветителното тяло или лампата;
• дали осветеността в стаите на апартамента, офиса, детските стаи е достатъчна;
• дали пулсацията на светлината в дома и на работното място е правилна.

Невъзможно е да се определи всичко това без пулсометър с луксметър. С този луксметър ще изберете най-добрите LED лампи за вашия дом и това ще бъде технически обоснован избор. Качествените светодиоди наистина превъзхождат другите осветителни тела в повечето отношения. Те не нагряват въздуха, не натоварват зрението ви и също така помагат за намаляване на сметките за енергия. И не е необходимо да ги сменяте често: животът им е над 30 000 часа.

Кой е по-добър?

Смесицата от студена и топла светлина често е най-добрият вариант - можете да управлявате осветителните тела поотделно, за да създадете специфична атмосфера в цялата стая или в част от нея.

Вечер можете да включите крушките с нажежаема жичка, да запалите камина и да се отпуснете в атмосфера на топла светлина. А ако внезапно ви се прииска да четете книга, използвайте отделно осветително тяло, което дава по-хладна светлина.

Топлата светлина може да подхожда на малък апартамент, декориран във винтидж стил с топли цветове, а студената светлина да подчертае модерния дизайн в по-големи стаи с ярки цветове и светли стени.

LED крушка: дизайн и основни технически данни

Светодиодната лампа е източник на светлина, който излъчва светлина, когато няколко светодиода са свързани във верига. За разлика от други разновидности на лампите в нея не се използват волфрамова жичка, различни газове, живак и други опасни за човешкия живот компоненти. Това е екологично устройство, което не отделя вредни вещества по време на работа или повреда. По отношение на енергоспестяващите си характеристики той е най-икономичният сред своите аналози. Може да се използва за улично, промишлено или жилищно осветление.

Тази крушка се състои от следните компоненти: разсейвател, светодиоди, монтажна плоча, радиатор, захранване, корпус и фасунга. Последните могат да имат два размера на гнездото: E14 (малък) и E27 (голям).

Изборът трябва да се основава на основните характеристики:

• Светлинен поток, измерван в lm (лумени). Количеството светлина, което се разпространява във всички посоки от даден източник на светлина.
• Мощност, мерна единица W. Количеството енергия, което трябва да се консумира за единица време.
• Цветна температура на луминесценцията, единица К. Определя цвета на светлинния поток, излъчван от светлинен източник. Лампите с нажежаема жичка имат предимно 3000К, "топъл", жълтеникав оттенък. Светодиодните източници на светлина се предлагат в различни цветове - от 3000К до 6500К ("хладен" цвят, с лек оттенък на синьо).
• Светлинна мощност, измерена в lm/W. Характеристика, която определя ефективността и икономичността на даден източник на светлина. Това, разбира се, е различно при различните производители.
• Температура на нагряване, единица °C. Показва работната температура на стъклената повърхност на лампата.
• Срок на експлоатация, измерен в часове. Посочва максималния срок на експлоатация при оптимални и посочени от производителя условия на работа.
• Индекс на цветопредаване, CRI. Измерва се между 0 и 100. За оптимално човешко възприемане на цветопредаването на даден източник на светлина, колкото по-висок е резултатът, толкова по-висок е той. Стойност от 80 CRI се счита за нормална.

Този тип енергоспестяващи крушки могат да се произвеждат в два вида: стандартни (крушовидни) и с форма на царевица. Този фактор трябва да се вземе предвид при подмяната на светлинния източник в осветителното тяло. Последният тип не се препоръчва, тъй като при този дизайн светодиодите са разположени от външната страна на осветителното тяло.

Принцип на действие и основни характеристики

Производството на LED осветители може да се раздели на три етапа:

• растеж на кристали по метода на органометалната епитаксия;
• създаване на чип чрез метод за обработка на планарен филм;
• сортиране на чиповете чрез биниране;
• сглобяване на всички части на светодиода.

Принцип на работа на LED лампа

Принципът на действие на светодиода може да се опише като взаимодействие на два противоположно заредени полупроводника, които създават p-n преход (електронен контакт). В процеса на обмен на електрони на границата му се създава светлинно излъчване.

Основните характеристики за оценка на качеството на LED осветителя:

• мощност (количествено измерване на консумираната електроенергия);
• цветна температура (цвят на светлината, излъчвана от елемента);
• светлинен поток (количество произведена светлина).

Избор на крушки за дома и офиса

Високата издръжливост и лесната употреба правят LED крушките незаменими в ежедневието. Изборът на източник на светлина обаче трябва да се прави разумно и пресметливо.

Комфортът в работните и жилищните помещения зависи от на цветовата температура светодиодни лампи, в които те са осветени. Кое осветително тяло е най-подходящо за дома и кое за офиса? Разликата във вида на осветлението може да се види в температурата на светлината на масата. И въз основа на това намерете най-удобната светлина в определени помещения.

Къде ще се използва LED осветлението у дома?

• Осветление в кухнята. Топла светлина за спокойни ястия или хладна светлина за запалените готвачи. LED лентите са чудесно решение за работната зона в кухнята.
• Светлина в коридора. Стилно готино. Мобилизира и зарежда с енергия.
• Хладна или топла светлина в банята - според предпочитанията ви.
• Топла светлина в спалнята.

Основната разлика между домашната и офисната среда е необходимостта от настройка на психиката за работа. За това допринасят високите нива на яркост и студената бяла светлина. Ако светлината е подобна на естествената дневна светлина, тя е най-малко уморителна. Повечето хора усещат повишаване на работоспособността при ярка светлина, тя прогонва сънливостта и повишава продуктивността. Освен това използването на такива осветителни тела намалява разходите за енергия, което води до намаляване на допълнителните месечни разходи на предприятието.

Светлинна мощност на LED лампите

Не включих тази важна техническа характеристика в общия списък и умишлено я оставих накрая, първо, защото тя не се отнася за всяка отделна лампа, а за целия клас. И второ, като разбирате светлинния поток, можете да разберете колко ефективен е даден тип осветително тяло. Светлинната ефективност е съотношението между светлинния поток и консумираната от осветителното тяло мощност и се обозначава като lm/W. Този параметър буквално показва колко ефективно осветителното тяло преобразува електрическата енергия в светлинна.

Що се отнася до светодиодните светлинни източници, настоящата светлинна ефективност е светлинният поток е 60-120 lm/Wи този брой продължава да се увеличава с усъвършенстването на технологиите. Да предположим, че светлинният поток на светодиод с мощност 1 W е 100. Много или малко е това? Погледнете сравнителната таблица:

Сравнителен . таблица за сравнение на енергийната ефективност на различни видове лампи

Както можете да видите от таблицата, познатите компактна флуоресцентна лампа ("енергоспестяваща лампа"), например, със същата мощност ще свети почти два пъти по-слабо от полупроводниковия си аналог. Неудобно е да се говори за крушка с нажежаема жичка. Една крушка с нажежаема жичка преобразува в топлина 8 от 10 вата, които LED осветителното тяло би преобразувало в светлинен поток. Ефективността на диодната светлина обаче е далеч най-висока, благодарение на светлинния поток.

Но да се върнем към нашите светодиоди. Възможно ли е тези лампи да се избират не по светлинния поток, а по консумацията на енергия? Тъй като знаете колко лумена произвежда един светодиод с един ват електроенергия, знаете, че можете да го направите. За да получите светлинния поток, просто умножете мощността на лампата по 80. Разбира се, няма да получите точна цифра, тъй като действителната светлинна мощност зависи от много фактори, включително производствена технология, материали, вид и брой използвани светодиоди. Но резултатът е доста подходящ за домашна употреба.

Не забравяйте! Коефициент 80 за изчисляване на светлинния поток въз основа на консумацията на енергия е подходящ само за светодиодни лампи. За всички останали видове светлини тя ще бъде различна.

За тези, които не обичат да умножават, ще предоставя таблица за съотношението между светлинния поток и мощността за различните видове осветителни тела: