Energibesparende LED-pærer

Indholdet af artiklen



I denne artikel: Historik om lysdioder LED-lampe Рenhed; egenskaber ved LED-lampe; fabrikanter og priser; vælge en energibesparende lampe til hjemmet.

Energibesparende LED-pærer

Hvilken slags belysning skal vi have i vores hjem? P√• denne score er der to meninger: husholdninger – lyset skal v√¶re behageligt og ikke h√•rdt; landets ledere – belysning af huse b√łr forbruge s√• lidt elektricitet som muligt. Den ub√łnh√łrlige stigning i priserne for energib√¶rere forst√•s lidt af den gennemsnitlige mand p√• gaden, han er mere interesseret i sp√łrgsm√•let “hvorfor disse samme energibesparende lamper er s√• dyre”. Denne artikel vil i detaljer unders√łge energibesparende LED-lamper, som i en meget n√¶r fremtid uanset den gennemsnitlige forbrugers √łnske eller modvilje vil belyse vores hjem. Lad os se, om de er s√• gode, som de er beskrevet.?

Historie om LED-lamper

Det hele startede tilbage i 1907, da den engelske ingeni√łr Henry Round, der slukker for belysningen p√• laboratoriet, ved et uheld bem√¶rkede en gl√łd omkring en diodekontakt under sp√¶nding. Han besluttede, at gl√łdet var for√•rsaget af en eller anden fejl i beregningerne og ikke var s√¶rlig opm√¶rksom p√• dette, sk√łnt han bem√¶rkede dette i rapporten..

Historie om LED-lamper
Oleg Vladimirovich Losev

16 √•r efter denne begivenhed begyndte den sovjetiske fysiker Oleg Vladimirovich Losev at unders√łge en m√¶rkelig gl√łd, der forekommer ved lodningspunktet for kontakterne i en siliciumkarbid (carborundum) diode. Losev har aldrig fundet ud af gl√łdets art og bem√¶rkede, at der ikke var nogen opvarmning til h√łje temperaturer – √•rsagen til gl√łdet var skjult i en slags elektronisk proces, ukendt for videnskaben i disse √•r. Resultaterne af Losevs unders√łgelser af diodes gl√łd blev oversat til flere sprog og offentliggjort i en r√¶kke videnskabelige tidsskrifter, men vakt ikke meget interesse. I begyndelsen af ‚Äč‚Äčdet 20. √•rhundrede blev kendte lamper med gl√łdetr√•d betragtet som ganske tilstr√¶kkelige og uerstattelige – det var ikke n√łdvendigt at opfinde noget nyt.

Vedvarende interesse for gl√łd af dioder opstod i anden halvdel af forrige √•rhundrede, da den amerikanske ingeni√łr Rubin Brownstein annoncerede sin opdagelse – dioder lavet af galliumarsenid (GaAs) udsender infrar√łde str√•ler, n√•r de er drevet. If√łlge ingeni√łren blev n√łjagtigt den samme str√•ling observeret af ham i dioder fremstillet af indiumphosphid (InP), galliumantimonid (GaSb) og best√•ende af en silicium-germaniumlegering..

Den f√łrste infrar√łde diode blev patenteret i 1961 af de amerikanske forskere Gary Pitman og Robert Byard. Men det var umuligt at bruge s√•danne dioder til at belyse lokaler, fordi infrar√łde str√•ler er uden for spektret synlige for det menneskelige √łje.

Historie om LED-lamper
Den amerikanske forsker og opfinder Nick Holonyak

Skaberen af ‚Äč‚Äčden fulde LED var Nick Holonyak Jr., der i 1962 skabte en fuldgyldig LED-lys, der udsendte synligt r√łdt lys. Det er Holonyak, der betragtes som “far” til LED-lamper. 10 √•r senere skabte hans studerende George Craford den f√łrste LED, der udsender gult lys, og √łgede ogs√• lysstyrken p√• r√łde og orange-r√łde lysdioder ti gange..

De nye lyskilder var imidlertid ikke i s√¶rlig kommerciel eftersp√łrgsel – selvf√łlgelig, fordi udgifterne til en LED p√• det tidspunkt var $ 200. Den f√łrste kommercielt vellykkede produktion af LED’er i 1968 blev etableret af det amerikanske firma “Monsanto”, der specialiserede sig i kemiske produkter, dette var LED’er fra legeringer af galliumarsenid og indiumphosphid. Det var Monsanto, der gjorde LED’er popul√¶re og udbredte inden for elektroniske regnemaskiner og digitale ure – fra 1968 til 1970 solgte LED-monopolet dobbelt s√• mange produkter som i hver foreg√•ende m√•ned. Indf√łrelsen af ‚Äč‚ÄčLED’er i elektronik skyldes Hewlett-Packard, som var den f√łrste til at s√¶tte pris p√• v√¶rdien af ‚Äč‚ÄčLED’er til elektriske apparater og aktivt k√łbte dem fra Monsanto..

I 1970 sluttede Monsantos monopol p√• LED-markedet – ved hj√¶lp af halvlederchips fra Dr. Jean Ernie, lancerede det amerikanske firma Fairchild Semiconductor produktionen af ‚Äč‚Äčbillige LED’er til en v√¶rdi af fem cent hver..

I √•rtier er LED’er blevet brugt aktivt i forbruger- og industrielektronik, men ikke til indend√łrs belysning. Ideen om at skabe fulde LED-lamper, der kan belyse vores hjem bedre end nogen “Ilyich-lamper”, kom fra Shuji Nakamura, der arbejdede for det japanske firma “Nichia Corporation” – det var under hans ledelse, at virksomhedens ingeni√łrer oprettede den f√łrste bl√• lysstyrke med h√łj lysstyrke i 1993.

Historie om LED-lamper

Den f√łrste LED, der udsender skarpt hvidt lys, blev skabt for ikke s√• l√¶nge siden – i 1997 blev det skabt af den amerikanske ingeni√łr Fred Schubert.

I dag findes der allerede energibesparende LED-lamper, men de forbedres stadig, fordi de f√łrste lysdioder, hvis lysintensitet blev lige og efterf√łlgende overskred gl√łdelampernes lysstyrke, dukkede f√łrst i begyndelsen af ‚Äč‚Äčdet 21. √•rhundrede..

Sådan fungerer LED-lampen

Enheden til enhver moderne LED-lampe er som f√łlger:

  • grundlag. Et standardelement i enhver lampe, designet til at skrues ind i lampeholderen;
  • ballaststarter (driver) lukket i et plastikhus med ventilationshuller. Konverterer vekselstr√łm til j√¶vnstr√łm, indeholder mere kraftfulde kondensatorer end i lysstofr√łrets ballastkredsl√łb. √Örsagen er som f√łlger – varmen, der genereres af dioderne i LED-lamper, er ikke rettet udad, men inde i dens krop kr√¶ves derfor ventilationshuller i ballastlegemet. Levetiden for enhver LED-lampe er relateret til antallet af ventilationshuller i kabinettet og p√•lideligheden af ‚Äč‚Äčkondensatorerne s√•vel som fra zenerdioder, der udligner sp√¶ndingen i tilf√¶lde af sp√¶ndingsfald;
  • aluminium radiator. Dets fremspringende ribber er placeret langs og i en spiral, hvilket forbedrer varmeafledningen;
  • det bord, hvorp√• lysdioderne er installeret. Lavet af aluminium p√• den side, der vender mod radiatoren, p√•f√łres termisk pasta, der fjerner varme – 90% af varmestr√•lingen fra lysdioderne falder p√• aluminiumskortet, hvori de er installeret;
  • Lysdioder, i antal fra 5, giver total lampeeffekt. Den lysstr√łm, der genereres af dem, afh√¶nger af LED’ernes kvalitet;
  • lys diffusor monteret p√• en indvendig aluminiumsring. Den er lavet af matplast og bruges til ensartet spredning af lysstr√•len fra LED’er. Praktisk set ikke opvarmet.

Hovedelementerne i en LED-lampe er LED’er – halvlederenheder, der konverterer elektrisk str√łm til lysstr√•ling. Enhver LED best√•r af et ikke-ledende underlag, hvorp√• der er lagt en halvlederkrystall – begge disse elementer er lukket i en pakke med kontaktledninger p√• den ene side og en plastiklinse p√• den anden side. Den frie plads mellem linsen og krystallen er fyldt med farvel√łs silikone, LED-strukturen er fastgjort p√• en aluminiumsbase, der fjerner varme og g√łr LED’et mere stiv.

Sådan fungerer LED-lampen

Hvorfor lyser LED’en? Gl√łdens hemmelighed ligger i rekombinationen af ‚Äč‚Äčelektroner mellem to halvlederkontakter med forskellig konduktivitet. Halvlederkrystallen p√• de steder, hvor kontakterne fjernes, er doteret med en acceptor-urenhed, der indeholder et utilstr√¶kkeligt antal elektroner p√• den ene side og donor, hvor elektroner er rigelige p√• den anden side. N√•r der tilf√łres str√łm, rekombineres elektronerne, og den resulterende overskydende energi omdannes til synligt lys. Ved f√łrste √łjekast ser det ud til, at jo h√łjere str√łmmen er, desto mere intens vil LED’en lyse. Det er rigtigt, intensiteten af ‚Äč‚Äčlysenergien vil v√¶re h√łjere, men p√• samme tid p√• grund af modstanden i halvlederen vil opvarmningen af ‚Äč‚Äčdioden stige kraftigt, hvilket vil f√• kontakterne til at smelte eller halvlederen br√¶nder ud.

Fordele og ulemper ved energibesparende LED-pærer

LED-lamper, der findes i dag, har både fordele og ulemper Рderes udvikling til en fuldgyldig lyskilde i vores hjem er endnu ikke afsluttet..

Positive egenskaber:

  • den mindste i sammenligning med andre typer huslygter er elforbruget 8-10 gange mindre end det for lamper med gl√łdetr√•d;
  • h√łj lyseffektivitet, ca. 120 lumen for hver energi energi, der bruges. Til sammenligning er lyseffektiviteten af ‚Äč‚Äč”Ilyich-lamper” fra 10 til 24 lumen pr. Watt, for lysstofr√łr – fra 60 til 100 lumen pr. Watt;
  • den h√łjeste i sammenligning med andre belysningslamper, levetid p√• ca. 50.000 timer underlagt den h√łje kvalitet af konstruktionen af ‚Äč‚Äčselve LED-lampen og brugen af ‚Äč‚Äčmaterialer af h√łj kvalitet til dens fremstilling;
  • opn√•else af forskellige egenskaber ved spektret uden brug af lysfiltre, dvs. analogt med gl√łdelamper;
  • styrke og sikkerhed for brugerne. LED-lampen g√•r ikke i stykker eller bliver beskadiget, hvis den tabes ved et uheld, dvs. glassk√•r, der er typisk for en lignende situation med enhver anden lampe, vil det ikke v√¶re. Dets elementer indeholder ingen farlige bestanddele af kemisk oprindelse, som for eksempel findes i lysstofr√łr;
  • afh√¶nger ikke af antallet af til og fra, for andre lamper p√•virker antallet af til / fra alvorligt levetiden;
  • sikker i drift – ingen h√łj sp√¶nding er p√•kr√¶vet, den h√łjeste temperatur p√• LED og det omgivende anker m√• ikke overstige 60 ¬į –°.

Negative karakteristika:

  • h√łj pris. Omkostningerne til LED-lamper i dag overstiger omkostningerne til lysstofr√łr med lignende str√łm med 8-10 gange. At s√¶nke detailpriserne uden at miste kvalitet er den st√łrste udfordring for fabrikanter af LED-lamper;
  • behovet for en k√łleplade. Dimensionerne p√• LED’erne er for sm√• og ikke tilstr√¶kkelige til uafh√¶ngigt at sprede den varme, der genereres af dem under drift – jo kraftigere LED-lampe, desto st√łrre er st√łrrelsen og arealet p√• den radiator, den har brug for. F√łlgelig p√•virker den imponerende st√łrrelse af aluminiumsradiator lampens omkostninger, derudover vil det v√¶re vanskeligt eller umuligt at installere en kraftig LED-lampe i almindelige lamper – den passer ikke i dem;
  • i frav√¶r af en kondensator, der udj√¶vner lysstr√łmmen af ‚Äč‚Äčlysdioder, observeres en m√¶rkbar lysring
  • ved konstruktion af en lampe, der er baseret p√• billige LED’er, falder dens lysudgang til h√łjst 100 lm / W og bliver lig med lysstofr√łr, dvs. en vigtig fordel ved LED-lampen g√•r tabt;
  • lysspektret, der genereres af LED’er, er monokrom og adskiller sig markant fra naturligt sollys. For at bl√łdg√łre monokrom lysstr√•ling kr√¶ves en speciel sammens√¶tning af fosfor;
  • den genererede lysstr√łm er sn√¶vert rettet og kr√¶ver installation af flere multidirektionslamper eller en lysdiffusor, men anvendelsen af ‚Äč‚Äčsidstn√¶vnte reducerer lysintensiteten markant.

Sådan vælges en LED-lampe til dit hjem

I hardwareforretninger i Rusland er energibesparende LED-lamper ikke s√• udbredt som lysstofr√łr – de er dyrere, derfor er de i mindre eftersp√łrgsel. De st√łrste producenter af LED-lamper: American General Electric, tyske Osram, Bioledex og BLV licht, hollandske Philips, indiske Sylvania, russiske Optogan – prisen p√• deres produkter varierer fra 600 til 3.000 rubler … til en lampe.

Sådan vælges en LED-lampe til dit hjem

Ud over velkendte m√¶rker findes der ofte billige LED-lamper fra kinesiske og sm√• indenlandske producenter i butikkerne – efter min mening b√łr du ikke k√łbe deres produkter, fordi de lave omkostninger skyldes sandsynligvis besparelser p√• komponenter, hvilket betyder, at s√•danne lamper ikke vil vare l√¶nge.

Og nu om kriterierne for valg af LED-lamper:

  • lampe magt. En gl√łdelampe p√• 100 W svarer til en 12-15 W LED-lampe, og den lysende str√łm af en 15 W LED-lampe vil v√¶re lidt mere intens end den for en 100 W Ilyich-lampe;
  • let temperatur. Temperaturen p√• lyset i Kelvin vil blive anvendt p√• emballagen eller lampekroppen, sollyset, vi er vant til, har en temperatur p√• 2 700 – 3 000 K. Temperaturen i lyset p√• lamperne i Kelvin skylder sin oprindelse til farven p√• metalstangen, der er opvarmet i ovnen – op til 3 000 K, den er gul-hvid , bliver mere og mere hvid med stigende temperatur. Lamper, der udsender lys ved en temperatur, der er h√łjere end 3000 K, er lysere, men deres lys er vanskeligt at tolerere og er kun passende i kontorlokaler;
  • lysvinkel. Hvis alle lysdioder i lampen er placeret i det samme plan, vil belysningens art v√¶re fokal, sn√¶vert rettet – hver LED udsender en styret lysstr√łm. Til lysdiffusion og effektiv belysning af rummet vil det v√¶re praktisk, hvis LED’erne er placeret p√• flere plan, og selve lampen er udstyret med lysdiffusionslinser, belagt indefra med en fosfor;
  • farve gengivelsesforhold. Dets v√¶rdi skal angives p√• lampeemballagen, for LED’er er koefficienten normalt fra 70 til 95 – jo h√łjere v√¶rdien, der er angivet p√• emballagen, jo bedre lyser LED-lampen og vice versa. Hvis farve gengivelsesindekset p√• 95 er angivet p√• emballagen, og omkostningerne ved selve lampen er lave, er dette et fors√łg p√• at narre k√łberen, billige lamper kan ikke have en s√• h√łj farvegengivelse;
  • fjernelse af varme. Tilstedev√¶relsen af ‚Äč‚Äčen aluminiumsradiator er p√•kr√¶vet, og hvis plast anvendes i stedet for aluminium, skal du n√¶gte at k√łbe denne lampe, vil den ikke vare l√¶nge;
  • Arbejdstimer. Producenter citerer typisk 30.000 arbejdstimer, hvilket faktisk er et gennemsnit. Selve lampen efter denne periode vil forts√¶tte med at fungere, men dens lysstyrke falder med ca. 30% – opvarmning af lysdioderne over tid reducerer intensiteten af ‚Äč‚Äčlysstr√łmmen.

Jeg er ikke i tvivl om, at LED-lamper i de n√¶ste 5-10 √•r vil blive forbedret – antallet af lumen pr. Forbrugt watt vil stige, og omkostningerne vil falde markant. De bliver ikke mindre popul√¶re, som gl√łdelamper engang var, kun mere rentable b√•de for den gennemsnitlige forbruger og for staten. Men det vil tage tid …

Bed√łm denne artikel
( Ingen vurderinger endnu )
Tilf√łj kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: