Подписка на новости

Опрос

Какие лампы Вы используете для домашнего освещения?

Реклама

2011 №5

Современное освещение: от ламп накаливания к светодиодам

Емельянов Егор


В статье приведен обзор светодиодных ламп производства компании GlacialLight. Рассматриваются способы применения ламп, приведены их основные характеристики.

Искусственное освещение используется человечеством испокон веков, ведь наши глаза не могут видеть в темноте, как, например, у кошек. Сначала использовался огонь, который давал тусклый свет, затем, после открытия электричества и многих законов физики, появились лампы накаливания, дуговые и люминесцентные лампы. До последнего времени лампочки накаливания оставались популярными из-за их низкой цены и длительного срока службы. Это продолжалось до тех самых пор, пока не стало ясно, что использовать лампы, более 90% энергии которых уходит в тепло, не экологично и не экономично. Поэтому первым шагом правительств многих стран, в том числе и России, был запрет на использование ламп накаливания большой мощности. А в будущем грядет полный отказ от таких ламп. Сначала предлагалось заменить их энергосберегающими, в основе которых лежат простые электролюминесцентные лампы, более известные у нас как лампы дневного света (ЛДС) или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Согласно рекламе, эти лампы служат дольше (до 8 лет), чем лампы накаливания, но иногда бывает и наоборот – все зависит от качества и производителя энергосберегающей лампы. Другим типом ламп, развитие которых мы сейчас и наблюдаем, можно назвать светодиодные лампы, еще более экономичные, чем энергосберегающие.

Так, например, на рис. 1 вы видите яркий светодиодный прожектор, который потребляет 76 Вт, а светит как обычный 300-Вт прожектор.

Светодиодное освещение на примере прожектора

Рис. 1. Светодиодное освещение на примере прожектора

Как уже говорилось, первыми в эстафету борьбы за экономичность включились газоразрядные электролюминесцентные лампы, которые при аналогичном световом потоке потребляют примерно в пять раз меньше энергии, чем лампы накаливания. Но у них есть и свои недостатки, в частности, невозможность регулировки светового потока и необходимость специальной утилизации, поскольку внутри содержатся пары ртути. На сегодня самыми эффективными являются светодиодные лампы, которые потребляют энергии до 10 раз меньше ламп накаливания и в 2–3 раза меньше энергосберегающих ламп КЛЛ. При этом все же золотой серединой можно назвать именно люминесцентные лампы, популярные сейчас, которые обладают приемлемой стоимостью и относительно длительным сроком службы. Но стоит отметить, что светодиодные лампы практически вечны, хотя они же и самые дорогие. Их плюсом является возможность получения разного спектра свечения за счет подбора цветовых оттенков составляющих лампу светодиодов. Кроме того, интенсивность свечения светодиодных ламп достаточно легко регулировать, в отличие от энергосберегающих газоразрядных ламп, поэтому массовое появление в продаже диммируемых ламп (с функцией изменения яркости свечения) не заставит себя ждать (рис. 2).

18-Вт диммируемая лампа аналогична 75-Вт лампе накаливания

Рис. 2. 18-Вт диммируемая лампа аналогична 75-Вт лампе накаливания

Пожалуй, именно светодиодные полупроводниковые лампы имеют наибольшие перспективы всеобщего применения в быту и производстве. Благодаря высокой надежности, долговечности и экономичности светодиоды уже успешно применяются в современных системах индикации. Однако из-за малой мощности в бытовом освещении они до недавнего времени применялись редко. Тем не менее в последние годы было создано множество светодиодов, обладающих световым потоком, которого достаточно для мощного прожекторного освещения, не говоря уже об освещении бытовых и офисных помещений. А уж бытовые лампы не так сложно найти на полках магазинов. Процесс замены обычной лампы накаливания на светодиодную аналогичен таковому в случае с энергосберегающими лампами: достаточно выкрутить старую лампу и вкрутить вместо нее новую светодиодную. Относительная дороговизна светодиодных ламп объясняется тем, что процесс производства полупроводниковых светодиодов высокой яркости достаточно затратен, плюс для их питания необходим преобразователь напряжения, который мог бы быть компактно размещен в цоколе такой лампы. Конструкция лампы представляет собой обычно блок из одного или нескольких светодиодов, где управление направлением светового потока осуществляется специальной линзой (угол может варьироваться от 10° до 60°). Под линзой и светодиодами находится алюминиевый радиатор, который охлаждает светодиоды и силовые элементы преобразователя напряжения. Последний необходим для получения нужного для светодиодов постоянного тока, так как яркость светодиодов управляется именно его величиной.

Еще одно применение светодиодных ламп — это декоративная подсветка и выращивание растений. Последнее особенно интересно, особенно в тех условиях, когда растения получают недостаточно солнечного света для полноценного фотосинтеза. Спектр свечения ламп накаливания и люминесцентных ламп совершенно не подходит для искусственного освещения растений с целью их интенсивного развития и роста. А вот разнообразные светодиоды позволяют подобрать свет с практически любой длиной волны, что может дать полноценное освещение теплиц и парников. На рис. 3 и 4 показаны светодиодные лампы для освещения растений в фермерских и домашних хозяйствах, которые являются гораздо эффективнее и экономичнее, чем люминесцентные лампы.

Светодиодные лампы для растений

Рис. 3. Светодиодные лампы для растений


Светодиодное освещение растений

Рис. 4. Светодиодное освещение растений

В декоративном освещении светодиодные лампы находят применение по все той же причине — большой выбор разнообразных цветов свечения. К этому можно прибавить и направленное излучение света полупроводниковым прибором. В декорациях светодиодами выделяются некоторые элементы дизайна или организуется оригинальная цветная подсветка. Так, на рис. 5 показано, как применяют светодиоды для освещения витрин.

Светодиодное освещение витрин

Рис. 5. Светодиодное освещение витрин

Для освещения квартир и офисов на рынке представлено множество заменителей ламп накаливания, основанных на светодиодах. Они созданы для большинства стандартных патронов и могут быть заменены так же, как обычная лампочка. Взять, например, лампы от компании GlacialLight — подразделения небезызвестной GlacialTech, которая сделала себе имя на производстве систем охлаждения для компьютерных комплектующих, вентиляторов и блоков питания. Складывая воедино все три направления, становится понятно, что компания в состоянии сделать хорошие лампы, ведь в состав светодиодной лампы как раз входят радиатор охлаждения, светодиоды и блок питания для них. Радиатор у ламп GlacialLight, кстати, самый эффективный в своем классе: он изготовлен из специального сплава, что делает лампу на 20% легче аналогов, а специальная конструкция позволяет эффективно отводить тепло, благодаря чему лампа не нагревается выше +55 °С.

GlacialLight предлагает различные варианты цоколей ламп — E27, GU10, B22 (рис. 6). Под стандартные цоколи есть обычные и диммируемые лампы, хотя последние стоят дороже и поддерживают далеко не все типы диммеров, но позволяют организовать плавно приглушаемое освещение, что может быть важно для квартир, а особенно для ресторанов или театров. При этом энергопотребление этих ламп остается очень низким. В лампах встроены системы рассеивания светового потока, необходимые для того, чтобы угол рассеивания света был шире. Лампы GlacialLight выпускаются в трех исполнениях: с матированным рассеивающим стеклом, в варианте Frosted (оригинальный граненый рассеиватель) и в открытом варианте (рис. 7).

Лампа GL-BR20

Рис. 6. Лампа GL-BR20: а) различные варианты цоколей; б) габариты
Различные варианты линз на одной модели лампы

Рис. 7. Различные варианты линз на одной модели лампы

В сочетании светодиодов с линзой у ламп GlacialLight угол рассеивания света составляет 24, 60, 90 или 120°. Этого вполне достаточно для замены традиционных и люминесцентных энергосберегающих ламп. При этом светопропускание рассеивающей системы составляет не менее 90%, то есть линзой задерживается не более 10% светового потока светодиодов, что почти не отражается на значении светового потока лампы в целом. Такие значения достигаются благодаря использованию специальных видов пластика и линз. В следующем году GlacialTech планирует представить яркие лампы серий Lyra и Rigel со световым потоком 500 и 1000 лм. Что касается диммируемых ламп, то уже сегодня компания предлагает лампы серии GL-BR, которые приходят на замену ламп накаливания 20, 40, 60 и 75 Вт. Новые светильники обладают долгим сроком службы (не менее 35 000 ч) и рассчитаны на патрон E27 или E26. Напряжение питания может составлять 110 или 220 В. Но главной особенностью новых ламп является поддержка функции изменения яркости свечения, ранее доступной только у ламп накаливания. Поэтому такие лампы можно использовать совместно с диммерами типа TRIAC для освещения как жилых помещений, так и предприятий, офисов и т. д. Благодаря новому драйверу и функции TRIAC лампы можно затемнять практически до нуля. Не составит труда и замена старых ламп на новые, ведь они рассчитаны на стандартный патрон.

Скачать статью в формате pdf  Скачать статью в формате pdf


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке