Светодиодные лампы. История и современность. shop220.ru
В настоящее время бешеными темпами набирают популярность светодиодные лампы. С каждым днём они становятся всё более востребованными. Попытаемся разобраться с вопросом о том, чем же так хороши эти источники света? Поговорить об из недостатках, конечно же, тоже забывать не будем. Но для начала немного истории появления светодиодных ламп.
История создания светодиодных ламп
Первое открытие, которое привело к появлению светодиодных ламп, было зафиксировано в 1907г. инженером из Англии Х.Д. Раундом. Причём, сделано это было абсолютно случайно. Раунд заметил, что вокруг детектора, с которым он работал, возникает свечение точечного контакта.
Дальнейшее развитие светодиоды получили в 1922 г. И серьёзно подошел к этому вопросу советский радиолюбитель 18-ти летний Олег Владимирович Лосев, который после многих экспериментов достиг внушительных положительных результатов.
К сожалению этот изобретатель погиб в 1942 г. Но он успел получить четыре патента на практическое применение своих изобретений.
На основе «эффекта Лосева» в 1951 г. Курт Леговец, при участии физика В. Шокли, произвёл исследования по эффективным материалам для создания данного источника света. Их работа стала фундаментом новой отрасли – оптоэлектроники, появившейся в 1961 г.
Первые промышленные светодиоды в 1962 г. создал работник компании «Дженерал Электрик» Н. Холоньяк. Это были устройства с желто-зеленым и красным свечением.
В 70 — е годы ХХ века академиком Ж.И. Алфёровым было открыто явление сверхинжекции в гетеростуктурах. Вследствие этого им были разработаны новые полупроводниковые структуры. Исследования в этой области позволило создать целое направление в науке — гетеропереходы в полупроводниках. За свои труды в развитии физики Алфёров со временем был номинирован на Нобелевскую премию, которую и получил.
В 1972 Джоржд Крафорд, который учился у Н. Холоньяка в 10-ки раз усовершенствовал красный и красно-оранжевый светодиод, тем самым открыл их жёлтый аналог.
Чуть позже, в 1993 году Суджи Накамура, работник корпорации «Ничиа», добился высокого значения яркости у светодиода синего цвета, что позволило комбинировать его с другими устройствами и получать оттенки любого света.
В 2000 — х годах «белые» светодиоды имели уже достаточно хорошую степень яркости для того, чтобы выпускать их в массовом количестве для всего сегмента рынка.
Теперь поговорим о современных светодиодных лампах — что они из себя представляют, в чём их особенности, где применяют, какими характеристиками они обладают, об их достоинствах и недостатках.
Светодиодная лампа — это многокомпонентный прибор, при изготовлении которого не используют опасные вещества. За счёт чего он абсолютно безопасен. Конструкция лампы не очень сложная. То, что излучает свет — называют монокристаллом. Устанавливают его в металлической чашечке, которая является отражателем, потом заливают всё пластиком и светодиод готов.
Основной особенностью светодиодов является хорошая экономичность.
При потребляемой мощности в 8 — 10 Вт он работает аналогично классической лампы накаливания, обладающей мощностью 100 Вт. Светодиодное устройство компактно, долговечно и способно на очень длительное время работы.
В настоящее время светодиодные лампы активно вытесняют другие источники света, во всех областях, где применяют осветительные приборы. К основным характеристикам данных ламп можно отнести светосилу, мощность и спектр свечения. Рассмотрим вопрос о том, из-за чего светодиод оставляет далеко позади всех своих конкурентов.
Самый главный параметр, который обеспечивает подавляющее превосходство светодиодных ламп над другими источниками освещения — это экономичность и очень низкое энергопотребление. При этом светят подобные лампы не хуже своих аналогов.
К достоинствам светодиодных ламп относятся, также, долговечность работы, точнее длительный срок безотказной службы и отсутствие бьющихся хрупких элементов в их конструкции.
Данные лампы могут прекрасно работать при достаточно низких температурах, но вот высоких температур они боятся, поэтому устанавливать их в бане или сауне не рекомендуется.
Светодиодные лампы совершенно не греются и могут использоваться для подсветки каких-либо предметов.
Теперь пришло время упомянуть недостатки светодиодных ламп. Основной причиной, по которой многие люди отказываются от скорейшего перевода всех своих домашних осветительных приборов на работу со светодиодными лампами является достаточно высокая стоимость последних. Но на производственных объектах и в офисных центрах уже давно осуществляют замену старых источников света на эти лампы. Это объясняется тем, что по сравнению с квартирой экономия на энергозатратах в таких масштабах окупает стоимость светодиодных ламп достаточно быстро.
На этом можно подвести определённые итоги. Стоит ли бежать в магазин и закупать светодиодные лампы? Ответ на этот вопрос можно оставить на усмотрение лично каждого. Если не слишком пугает её цена, то установив один раз светодиодную лампу, можно на долго забыть о том, что такое замена сгоревшей лампы. В этом случае останется лишь одна проблема — периодически протирать люстру и светильники от осевшей на них пыли.
И ещё один момент – не стоит приобретать светодиодную лампу, которая была изготовлена неизвестным производителем и продаётся по довольно низкой цене. Ничего хорошего из этой экономии не получится – лампа очень скоро выйдет из строя.
- Столешницы из искусственного камня
- Дома из кирпича
Информация на упаковке светодиодных светильников
Совершая покупку, каждый из нас обращает внимание не только на стоимость, но и технические характеристики продукта. В частности это касается вопроса приобретения осветительного оборудования. Имеющаяся информация, допустим, на led лампе, позволит понять, что же находится у нас в руках, какой конечный результат удастся получить после подключения устройства к источнику питания. Разумеется, все это сделать необходимо до того момента, как будет пробит кассовый чек, либо продавцу переданы деньги.
Световой поток
На коробках светодиодных светильников указываются различные данные. Некоторые их них являются критически важными.
Поэтому на них рекомендуется обращать внимание. Особенно стоит обратить внимание на уровень светового потока в Люменах. Он показывает на количество света, которое может излучать то или другое осветительное устройство. Это важно вы быту, когда требуется подобрать оптимальный источник света для конкретного помещения. В табличке мы привели стандартные показания лампочек накаливания, которые позволят более детально разобраться со спецификой данного вопроса.
Угол рассеивания
Если вам необходимо купить led светильник для дома, то обязательно стоит учесть значение соответствующего параметра. Представленная характеристика позволит понять, насколько слабо или сильно будет рассеиваться свет от источника освещения, а также степень концентрации луча. Угол рассеивания фактически влияет на размер освещаемой площади помещения. Он определяет применяемость, например, светодиодного потолочного светильника. Исходя из поставленных задач и выбранного оборудования, устройства могут использоваться для задания основного, акцентного, вспомогательного и другого освещения.
Температура света
Она является показателем оттенка, получаемого бесцветной лампой во время свечения. Излучение может быть холодной, нейтральной или теплой температуры. Степень свечения бывает разной. Указанная характеристика помогает подобрать более качественную подсветку под определенную ситуацию, организовать идеальный световой сценарий. В зависимости от потребностей, подбирается оптимальная температура света. Этот момент необходимо учитывать при организации рабочего места, выделения продукции на витрине магазина, оформлении офисного помещения или домашнего пространства.
Индекс цветовой передачи
Если необходимо купить светодиодные светильники, следует помнить о том, что они способны создавать свет, максимально приближенный к солнечному свету. За этот параметр отвечает индекс цветовой передачи. От него зависит, насколько реально будут восприниматься освещаемые предметы. Градация соответствующей характеристики начинается от 1 и заканчивается 100.
Чем выше цифра, тем более естественный свет. Современные led устройства имеют индекс не менее 70 единиц. Для бытового использования данное значение должно начинаться от 80. Обозначается индекс цветовой передачи как CRI.
Мощность светильника
Показатель, позволяющий определить экономичность приобретаемого прибора освещения. Фактически он отражает количество потребленной электроэнергии в час. Отметим, что часть затраченного электричества расходуется на нагрев светильника, а другая – на энергию свечения. Если же в приборе освещения применяется специальное оборудование, будь-то контроллеры, драйверы, другие управляющие платы, то соответствующий расход по мощности увеличивается пропорционально потреблению дополнительных элементов. Учитывая сказанное, не стоит воспринимать цифру (Вт), которая указывается на упаковке, как полезную.
Срок эксплуатации
Покупая светильник в дом, все мы рассчитываем на его длительную работу. Поэтому рекомендуется обращать внимание на срок службы источника света.
Речь идет о спорном, щекотливом показателе, воспринимаемом большинством потребителей в буквальном смысле. Дело в том, что сегодня существует два типа стандартов и указания сроков службы led элементов.
Восточно-европейская методика обязывает производителя указывать на упаковке время работы светодиодов, в течении, которого они смогут выдавать не менее 50% от заявленного уровня светового потока. Европейский подход базируется на том, чтобы демонстрировался весь срок службы лампы до момента ее выхода из строя без учета условий использования.
Зачастую производители, в силу простоты и доступности, стараются в работе использовать вторую методику. Объясняется это в первую очередь маркетингом. В реальной же жизни заявленные показатели могут не отвечать действительности. Данную особенность обязательно необходимо помнить и учитывать в предстоящем выборе.
Тип цоколя
На, казалось бы, столь несущественную мелочь, характеристику изделия, потребитель обращает внимание в первую очередь.
Это объяснимо. Приобретаемые светодиодные светильники должны подходить в конкретный прибор освещения, патрон, установку. Учитывая огромное разнообразие устройств освещения, в настоящее время существует огромный выбор ламп с всевозможными цоколями. В некоторых ситуациях подобное «изобилие» становится камнем преткновения для конечного потребителя. Поэтому выбор лампы желательно приобретать «по образцу» или по маркировке.
Рекомендуем посмотреть:
Информация о светодиодных лампах и советы
Узнайте больше о светодиодах
Освещение вашего дома или офиса составляет около 15% ваших общих счетов за электроэнергию. В среднем на освещение вашего дома тратится 200 долларов в год. Эти цифры могут показаться не такими уж большими, но подумайте вот о чем: вы можете сократить эти расходы как минимум наполовину с небольшими затратами и почти без усилий с вашей стороны. Просто заменив лампы накаливания на светодиоды, вы можете значительно снизить затраты на электроэнергию в вашем доме.
Хотите больше сбережений? Установите диммеры на свои выключатели, чтобы эти новые лампочки служили еще дольше и увеличивали ваши сбережения. Если вы иногда забываете выключить свет, добавьте датчики движения или таймеры к внутреннему и наружному освещению, чтобы убедиться, что вы используете энергию и тратите деньги только тогда и там, где вам это нужно. Внеся несколько простых и экономичных изменений в уже имеющееся у вас освещение, вы сможете сэкономить на пути к освещению своей жизни.
Готовы переключиться? EnergyEarth здесь, чтобы облегчить вам задачу. Приведенная ниже таблица эквивалентов ламп накаливания поможет вам понять, какая светодиодная лампа сравнима с вашей текущей лампой накаливания. Просто возьмите текущую мощность лампы накаливания и выберите соответствующий эквивалент светодиодной лампы. Обратите особое внимание на люмены, так как это число указывает на яркость или светоотдачу лампы. Для максимальной экономии энергии выбирайте лампочку с наименьшей мощностью, подходящей для ее использования.
| Потребление электрической энергии в Watts | Минимальная выработка света в Lumens | |
|---|---|---|
| БИССКИЙ | Светодиоды | |
| 25 | ||
| 3 — 4 | 250 | |
| 40 | 4 — 5 | 450 |
| 60 | 6 — 8 | 800 |
| 75 | 9- 13 | 1 100 |
| 100 | 16 — 20 | 1 600 |
| 125 | 21 — 23 | 2000 |
| 150 | 25 — 28 | 2 600 |
Выбор правильного цвета:
Цвет света или цветовая температура описывается с помощью шкалы Кельвина (К). Светодиоды доступны в теплых тонах, чтобы соответствовать желтоватому свету ламп накаливания, но вы также можете выбрать более холодные цвета с более белым или голубым светом.
Более низкое число Кельвина означает, что свет кажется более желтым; более высокие числа Кельвина означают, что свет белее или голубее.
Светодиоды изготавливаются под цвет ламп накаливания на 2700-3000К. Если вы предпочитаете более белый свет, ищите лампы с маркировкой 3500-4100K. Для более синего белого света ищите лампы с маркировкой 5000-6500K.
Хотите узнать больше о своем выборе освещения, прежде чем сделать выбор? У нас есть вся дополнительная информация о светодиодных лампочках, которая вам понадобится, чтобы определить, что лучше всего соответствует вашим потребностям ниже.
Светодиоды
Светодиоды бывают самых разных размеров и комплектаций. Наиболее распространены:
- Глобус : Такие же глобусы, которые у вас уже есть, но более эффективные. Для использования в туалетных столиках, подвесных светильниках и других местах, где лампочка видна.
- Semi Globe : Может использоваться в любом светильнике, который вы бы разместили в виде шара, это устраняет потери света, направляя свет вперед от светильника.
- Капсула/А-образная форма : Они выглядят так же, как лампы накаливания, и часто используются в светильниках, где лампа видна.
- Отражатель : Поскольку они обеспечивают направленное освещение, они идеально подходят для потолочных вентиляторов, утопленных банок и осветительных приборов слежения.
- Наконечник Candle/Flame : идеально подходит для настенных бра, некоторых потолочных вентиляторов и светильников, а также закрытых наружных светильников, где требуется свечное освещение.
- Наружный : Влагостойкие, что означает, что они могут использоваться снаружи в открытых светильниках без повреждения лампы или светильника. Большинство из них имеют форму рефлектора, что делает их идеальными для наружных прожекторов.
- 3-ходовой : Так же, как и 3-ходовые лампы накаливания, они могут переключаться между 3 уровнями освещенности, что делает их идеальными для многих настольных и напольных ламп. Используйте только светодиоды, специально предназначенные для использования в 3-контактных разъемах для оптимальной экономии.
- Диммируемый : Изготовлен специально для использования в диммерных переключателях для максимальной эффективности и экономии. Избегайте использования недиммируемых светодиодов с диммерным выключателем, срок их службы сократится.
- Портативный : Эти удобные маленькие фонари достаточно малы, чтобы поместиться в вашем кармане, но достаточно мощны, чтобы обеспечить вас нужным светом там, где вам это нужно.
Используйте только светодиоды, специально предназначенные для использования в 3-контактных разъемах для оптимальной экономии. Светоизлучающие диоды (СИД) представляют собой технологию твердотельного освещения или SSL. Вместо того, чтобы излучать свет из вакуума (как в лампе накаливания) или газа (как в КЛЛ), SSL излучают свет из куска твердого вещества. В случае традиционного светодиода этот кусок материи является полупроводником. Движение электронов через полупроводниковый материал освещает крошечные источники света.
Светодиоды — отличный выбор для освещения дома или офиса. Они обеспечивают такое же качество освещения, к которому вы уже привыкли, при этом используя наименьшую мощность любых лампочек и помогая сократить выбросы парниковых газов. Светодиоды служат в 6 раз дольше, чем компактные люминесцентные лампы, и в 50 раз дольше, чем лампы накаливания, что снижает количество отходов. Это означает, что переход на светодиодное освещение может сэкономить вам 200 долларов и более на затратах на электроэнергию в расчете на одну лампочку.
Светодиодная лампа — история освещения, история светодиодов
До того, как появились светодиодные лампы, менее эффективные лампы накаливания и люминесцентные лампы были основой коммерческого и жилого освещения. Сегодня светодиодная технология развивается быстрее, чем любой другой тип лампочек до нее.
Благодаря инновациям в области светодиодов можно значительно сократить потребление электроэнергии, помогая планете и помогая компаниям сократить накладные расходы.
Итак, с чего все началось?
История первой лампочки
Зачем была изобретена лампочка? Эдисон хотел создать лампочку, которая давала бы постоянный, равномерный свет, доступный для обычных людей.
Но временная шкала электрической лампочки началась почти за 80 лет до того, как Эдисон запатентовал свою углеродную нить накаливания в 1880 году. Он основывался на существующих исследованиях, включая платиновую нить накаливания сэра Хамфри Дэви — первую в мире лампу накаливания — с 1802 года и долговечную лампу накаливания Джеймса Линдсея.
с 1835 г.
Существующие версии были слишком дорогими для личного или домашнего использования, даже для очень богатых. Эдисон решил эту проблему, поэкспериментировав с материалами нити накаливания, прорвавшись вперед с помощью бамбуковой нити, которая проработала 1200 часов, что стало самой продолжительной лампой на сегодняшний день.
Эдисон не остановился на достигнутом. Он изобрел множество технологий, которые сделали широкое использование лампочек более практичным для общества. Например, он изобрел трубопроводы, которые позволяют распределять электричество от центрального генератора.
В то время как технологические инновации Эдисона были невероятными для своего времени, к 1950-м годам лампы накаливания все еще тратили около 90% своей энергии в виде тепла. Исследователи начали искать решения.
Компактные люминесцентные лампы
Томас Эдисон и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ранние версии люминесцентных ламп были слишком неэффективны для коммерческого производства.
В начале 1900-х годов Питер Купер Хьюитт создал люминесцентную лампу, которая была более эффективной, чем лампы накаливания, но не подходила для многих целей из-за своего сине-зеленого цвета.
Наконец, в 1973 году нехватка энергии подтолкнула инженеров-осветителей к созданию люминесцентной лампы, пригодной для широкого использования. Эдвард Хаммер из General Electric опирался на исследования Sylvania, чтобы согнуть люминесцентную трубку в спираль, создав первый компактный люминесцентный светильник.
Поначалу эти лампы были слишком дорогими для широкого использования. Но к 1990-м годам КЛЛ стали тоньше, доступнее и эффективнее. Сегодня лампы CFL на 50-75% эффективнее современных ламп накаливания и служат примерно в десять раз дольше.
История светодиодной лампы
Роберт Биард и Гэри Питтман изобрели инфракрасный светодиод в 1961 году, работая в Texas Instruments. Из-за своих микроскопических размеров он не имел практического повседневного применения.
В следующем году, в 19В возрасте 62 лет Ник Холоньяк-младший («Отец светоизлучающих диодов») изобрел первый светодиод, который излучал видимый красный свет, работая в General Electric.
На протяжении 1960-х годов исследователи и инженеры продолжали экспериментировать с полупроводниками с целью создания более эффективных светодиодов. В ходе экспериментов с различными химическими субстратами были запущены в производство ярко-красные и оранжевые светодиоды.
Затем, в 1972 году, М. Джордж Крафорд, работая в Monsanto, использовал один красный и один зеленый диод для создания бледно-желтого света. Крэфорд также изобрел светодиод, который был примерно в десять раз ярче, чем у Холоньяка. Monsanto стала первой компанией, начавшей массово производить светодиодные фонари.
Светодиодные инновации
Ученые продолжали экспериментировать с материалами подложки, производя к началу 1990-х годов ярко-зеленые, оранжево-красные, оранжевые и желтые светодиоды. В 1994 году Сюдзи Накамура изобрел ультраяркие синие светодиоды, которые послужили основой для современных коммерческих светодиодов.
Читать Что такое синий свет? чтобы узнать больше о синих огнях.
Затем ученые создали белые светодиоды, покрыв синие светодиоды флуоресцентным люминофором. Это взволновало Министерство энергетики США, которое поощряло дальнейшую разработку белых светодиодов для коммерческого и бытового использования.
Светодиодные фонари сегодня: как улучшились светодиодные фонари?
Светодиоды (светоизлучающие диоды) являются наиболее энергоэффективным вариантом освещения. Чтобы производить такое же количество света, как 60-ваттная лампа накаливания, светодиодная лампа потребляет всего 10 Вт. Это связано с тем, что светодиоды используют почти всю свою энергию в виде света, тогда как лампы накаливания выделяют большую часть своей энергии в виде тепла.
Как и ранние версии ламп накаливания и люминесцентных ламп, когда-то они были дорогими и доступны в ограниченном количестве цветов. Однако быстро развивающиеся технологии сделали их доступными по цене, в широком диапазоне цветовых температур и с отличными индексами цветопередачи (CRI).
г
Первые коммерческие светодиоды были доступны только в сине-белом свете. Сегодня светодиоды доступны в теплых, золотых цветовых температурах (2700–3000 К), а также в четких голубовато-белых (5000 К).
Мягкий белый (2700K) идеально подходит для вестибюлей, гостевых помещений и жилых помещений.
Яркий белый цвет (4000K) предпочтителен для рабочих помещений, таких как кухни, гаражи и склады.
Дневной свет (5000K) способствует продуктивности и отлично подходит для чтения, работы и любых пространств, требующих внимательности и высокой энергии.
г
Чем выше индекс цветопередачи (CRI), тем лучше. Высокий CRI помогает вашему глазу различать цвета. CRI измеряется по шкале от 0 до 100, при этом высшая оценка 100 указывает на то, что цвета выглядят так, как будто они выглядят при естественном солнечном свете.
Лампы с рейтингом CRI восемьдесят или выше считаются приемлемыми для большинства применений.
Лампы с рейтингом CRI девяносто или выше считаются высокими и идеально подходят для ситуаций, когда точность цветопередачи имеет решающее значение.