Indholdet af artiklen
- Mindre strømomkostninger – mere lys
- Hvor længe vil LED-lampen vare
- Typer af LED-lamper
- Valg af LED-lampe
I denne artikel vil vi tale detaljeret om LED-belysning, for i de kommende år vil disse lamper blive installeret i de fleste lamper i og i nærheden af vores hjem. Du lærer, hvilke typer LED-lamper der findes, hvilke faktorer der bestemmer levetiden for en LED-lampe, hvordan man vælger det rigtige valg.
Sammenlignet med de sædvanlige huslygter – med en glødetråd og lysstofrør – ved de fleste af os meget lidt om LED-elektrisk udstyr. Nej, almindelige lysdioder har været til stede i hverdagen i lang tid og informeret os om tænding af husholdningsapparater eller glitrende med farverige lys på nytårstræet, men hvordan kan de belyse et rum eller en gade – lysdioder er så små, er de ikke? Jeg foreslår at nøje undersøge LED-belysning fra alle sider, for i de kommende år vil disse lamper blive installeret i de fleste lamper i og i nærheden af vores hjem..
Mindre strømomkostninger – mere lys
Alle elektriske belysningsarmaturer konverterer den modtagne elektricitet til lysstråling, synlig for det menneskelige øje og målt i lumen. Jo højere lyseffekt, desto mere effektive er disse armaturer..
Lad os sammenligne LED-lamper og “Ilyich-lamper”. To årtier tidligere, for at forbedre belysningen, udskiftede husholdninger for eksempel en 100 W glødelampe med en mere kraftfuld 150-200 watt eller installerede lamper med flere patroner, hvilket under alle omstændigheder øger elforbruget. Forholdet mellem den forbrugte elektricitet og lyseffektiviteten af glødelamper er – 1 watt ca. 12 lumen. Det er kun muligt at øge lysindstillingen for sådanne lamper ved at øge opvarmningstemperaturen på wolframglødetråden, men dette vil alvorligt sænke deres allerede korte levetid – en almindelig 100 W-lampe kan ikke skinne i mere end 1000 timer, da opvarmning ødelægger glødetråden. Den eneste måde at øge levetiden på er at reducere den allerede lave effektivitet, der ikke overstiger 15%. For eksempel ved at sænke effektivitetsværdien til 4% ved at reducere den spænding, der er forbrugt af lampen, kan du øge dens levetid tusind gange – men en sådan lampe vil skinne helt dæmpet.
Moderne LED-lamper for hver watt elektricitet, der forbruges, producerer mindst 100 lumen, og intensiteten af den lysstrøm, de genererer, overstiger intensiteten af glødelamper ca. 10 gange. F.eks. Er LED-lyskastere mere effektive og mindre energikrævende end deres glødende modstykker. Den lysende virkningsgrad af en LED-lampe afhænger af LED-opvarmningens type og temperatur, egenskaberne for strømforsyningen samt dens design – optiske og lysspredende elementer placeret på lampeunderlaget.
For at opnå maksimal lyseffektivitet er det ikke nok at udstyre en lampe med lysdioder af høj kvalitet. Producenten skal opbygge det mest effektive termiske regime inden i det – hvis temperaturen på lysdioderne i det aktive område (elektronrekombinationszonen på krystaloverfladen) stiger med 10 ° C, falder lysstrømmen i en sådan lampe med 2,5%. Med andre ord, en LED-lampe, der genererer en lysstrøm på 100 lumen med opvarmning i elektronrekombinationszonen ved ca. 25 ° C, efter installation i en lukket lampe kan varme op i den aktive zone til 100 ° C – intensiteten af dens lysstråling vil i dette tilfælde falde til 80 lumen.
Retningsbestemmelse af lysstråling. Glødelamper og lysstofrør, der installeres i armaturer, genererer en ensartet lysstrøm i alle retninger – sådan belysning kan kun fokuseres i en retning ved hjælp af en lampeskærm eller reflektor. LED-lysets lysemission er altid kun rettet i én retning, derfor er LED-lamper udstyret med et optisk element (sekundær optik), der ændrer den lysende retning af lysstrømmen fra hver LED til den krævede vinkel, hvilket giver dig mulighed for at opnå lidt lysspredning.
Lineariteten af den lysstrøm, der er produceret af en LED-lampe, er både en fordel og en ulempe ved lamper af denne type – på den ene side er lumen ikke spildt og lyser kun de nødvendige områder, hvilket gør det muligt at installere lamper med lavere effekt i lamperne. På den anden side skal konstruktionen af belysning med LED-lamper tages specielt ansvarligt, fordi forkert placering af lysarmaturer vil føre til dannelse af overdrevent udsatte og for mørke områder i rummet..
Hvor længe vil LED-lampen vare
Forskellige producenter taler om en levetid på 30.000-100.000 timer, dvs. i det første tilfælde vil lampen vare mere end 8 år, i det andet – over 27 år, forudsat at lampen bruges dagligt i 10 timer. Som nævnt ovenfor afhænger levetiden for LED-lamper af lignende egenskaber ved LED – lad os se nærmere på dem..
Det første kriterium, der har indflydelse på en LEDs levetid, er kvaliteten af LED-krystallen og ensartetheden af dens struktur. Under drift nedbrydes krystallen af to grunde – som et resultat af flere brud på krystalgitteret og på grund af migrationen af metalatomer, der danner elektroderne.
a) konstruktion af en konventionel LED: 1 – anode; 2 – katode; 3 – leder; 4 – krystal; 5 – plastlinse
b) konstruktion af en kraftig LED: 1 – karosseri; 2 – leder; 3 – køleplade; 4 – krystal; 5 – linse; 6 – katodeI de områder af krystallen, hvor krystalgitteret har lidt den største skade, forbruges elektricitet kun med frigivelse af varme, dvs. uden lysstråling. Den nøjagtige årsag til denne fejl er ikke fastlagt og antages at være forårsaget af statisk elektricitet..
Metalatomer, der trænger ind i krystalkonstruktionen fra elektroderne, forårsager lækage-strømme – bevægelsen af strøm i krystallen gennem metalindeslutninger på atomniveauet, der frembringes ikke lys. Med en stigning i strømmen og temperaturen stiger processen med penetrering af metalatomer i LED-krystallen kraftigt, mens lysstrålingen og spændingen falder – en sådan LED vil hurtigt mislykkes. Denne ulempe hænger sammen med billige “overklokede” LED-lamper, som har en høj lysstyrke med utilstrækkelig effektiv varmeafledning – skruppelløse producenter foretrækker dette, den billigste måde at øge deres lyspræstation på grund af den relativt korte produktlevetid.
Imidlertid skyldes ikke kun producenten, men også brugeren skylden for temperaturstigningen inde i LED-lampen og som et resultat af hurtig slid. En radiator, der fjerner varme fra lysdioderne, skal give den til den omgivende luft eller til den væg, som armaturet er knyttet til. Hvis du installerer flere LED-lamper i et ophængt loft eller lukker deres pære med et tæt tilstødende materiale, overvarmes selv lampen af højeste kvalitet hurtigt på grund af manglende plads til varmeafledning. For øvrig vil det være korrekt at installere Armstrong LED loftslamper i det falske loft, lavet i form af paneler.
Dårlig varmeafledning under drift af LED-lampen påvirker også fosforet, der dækker LED-krystallen og det optiske system, der er indbygget i LED. Et tegn på fosforslitage er en blålig nuance af lysstråling forårsaget af overvejelsen af direkte stråling fra krystallen. Det optiske system, der hovedsageligt er fremstillet af silikone eller plast, mister sin gennemsigtighed, hvilket reducerer lyseffekten fra lysdioderne.
Det skal bemærkes, at lysdioder fra fire af verdens største producenter på dette område, nemlig det japanske firma Nichia, den hollandske Philips, den amerikanske Gree og den tyske Osram, har den højeste ydelse og den længste levetid. Med hensyn til levetiden for LED-lamper skal det bemærkes, at de kan generere lysstråling i flere årtier, men intensiteten af denne stråling vil gradvist falde af de ovenfor beskrevne grunde. Efter 25.000 timer (når du arbejder 10 timer om dagen – 6,5 års drift) vil lysstrømningsintensiteten falde med 25-30%, hvilket dog opfylder kravene i moderne standarder.
Typer af LED-lamper
Afhængigt af deres formål er LED-lamper opdelt i gade, industri og husholdning.
LED udendørsarmaturer, der udsender hvidt lys, er designet til at belyse veje, parker og forskellige arkitektoniske strukturer; de har ikke en udskiftelig lampe. Deres hus tjener to formål – at give maksimal beskyttelse mod støv og fugt, samt at fungere som en radiator, der fjerner varme i atmosfæren.
Armaturer til kontorer (hvidt lys), boliger og fællesfaciliteter og industrielle værksteder har heller ikke udskiftelige elementer og har praktisk taget ikke brug for vedligeholdelse. De adskiller sig fra gadearmaturer, idet de opfylder strengere krav til belysningskvalitet, stabil farvegengivelse og driftsbetingelser..
Husholdnings LED-lamper (gult lys) har en lav effekt (op til 20 W), deres design og egenskaber opfylder en række krav til kvaliteten af belysning, brand og elektrisk sikkerhed, de har et dekorativt udseende. Husarmaturer er typisk udstyret med udskiftelige LED-pærer. Denne gruppe af lamper er den mest forskelligartede i sin design- og installationsplacering – de kan indlejres i loft, gulv, vægge, møbler, ophængt, brugt til bordbelysning, som nattelys, spotbelysning osv..
Valg af LED-lampe
Levetiden for en LED-lampe afhænger af en række egenskaber, der er inkorporeret i den under produktionen, derfor er fabrikantens navn vigtigt, når man vælger – det vil sige kun priskriteriet, der ikke bestemmer kvaliteten. Lad os gå videre til valget – hvordan man ikke laver fejl ved at købe en ikke billig LED-lampe overhovedet?
Det sædvanlige valgkriterium – lampeeffekt i watt – er ikke helt vejledende i forhold til LED-lamper, da det kun rapporterer sit energiforbrug pr. Enhed, og vi har brug for at vide, hvor meget lysstråling der er.
Lysemission, målt i lumen (lm), karakteriserer en given lampes evne til at belyse et rum. I nogle tilfælde “glemmer” producenten at indikere den lysende flux på lampeemballagen, hvilket kun gør en sammenligning med en glødelampe med en vis styrke – de siger, denne LED-lampe er fuldt ud i overensstemmelse med den med hensyn til belysningskvalitet. Jeg foreslår at bruge tabellen herunder til at bestemme forholdet mellem lysemission og lampeeffekt..
Glødelampeeffekt (W) Lysstofrør, effekt (W) LED-lampe, strøm (W) Gennemsnitlig lysstrøm (lm) 20 5-7 2-3 250 40 10-13 4-5 400 60 15-16 8-10 700 75 18-20 10-12 900 et hundrede 25-30 12-15 1200 150 40-50 18-20 1800 200 60-80 25-30 2500 Det ser ud til, at disse data er tilstrækkelige til at vælge valget af en LED-lampe, men det er ikke tilfældet – det skal tages i betragtning, at LED-lamper udsender smalt strålingslys i modsætning til lysstofrør og glødelamper. Producenter udvider lampens lysvinkel med et optisk element, hvilket indikerer lysstrålens divergensvinkel på pakken. Hvis vinklen er 120 °, betyder det følgende: lysstrømmen fra lampen halveres, når lysstrømmen afviger fra den centrale akse med 60 °. Direktivitetsmønsteret for lysstråling med en divergens på 120 ° er ret bredt – pladsen under en sådan lampe vil blive belyst over et stort område med næsten den samme lysstyrke. LED-lamper med en divergensvinkel fra 20 ° til 30 ° er kun egnede til belysning i området (accent), de er ikke egnede til almindelig rumbelysning.
Fantastisk, måske tror du, du skal vælge LED-lamper med 120 ° divergens – uanset hvordan det er! Vidvinkelbelysning skaber et andet problem – høj lysstyrke i vidvinkel, hvilket kan forårsage ubehag for husholdningernes øjne. Af denne grund kan lamper med en bred spredevinkel kun installeres i lofts- og vægarmaturer, hvor kravet om en beskyttelsesvinkel er opfyldt. Lad mig forklare: armaturets beskyttelsesvinkel er den største vinkel, hvormed lyskilden (lampen) ikke falder ind i det direkte synslinie for det menneskelige øje, det vil sige, det lyser ikke op i øjnene. Beskyttelsesvinklen i armaturerne oprettes ved hjælp af gitterskærme, der er indstillet i en bestemt afstand fra pæren.
Den næste indikator er farvetemperaturen eller med andre ord farveskærmen for den lysstråling, der genereres af en given lampe. Hvis alt var enkelt med glødelamper – deres lys var kun gul, så er dette ikke tilfældet med lysstofrør og LED-lamper. Når du vælger en lampe, skal du være opmærksom på den farvetemperatur, der er angivet på pakken i grader Kelvin:
- Fra 2700 til 3500 ° K – det såkaldte “varme” lys med en gul farvetone, svarende til lysstrålingen fra glødelamper. Samtidig udsender lamper med en farvetemperatur på 2700 ° K et udtalt gult lys, men deres lysstrøm er ikke så stærk, og de med en farvetemperatur på 3500 ° K er kendetegnet ved kraftigere lysstråling med lavere gule nuancer (de producerer mere hvidt lys end gult).
- Fra 4000 til 5000 ° K – neutralt emission af hvidt lys, der giver klar belysning. Disse lamper bruges ofte på kontorer, virksomheder og offentlige institutioner;
- Mere end 6500 ° K – køligt hvidt lys med høj lyseffekt. Denne gruppe af lamper er kun anvendelige til gadebelysning.
Til sidst skal du huske at være opmærksom på det farve gengivelsesindeks (farvegengivelsesindeks), der er angivet på lampeemballagen – dens numeriske værdi karakteriserer, hvor meget farven på objekter, der er oplyst af denne lampe, matcher deres naturlige farve. Den optimale værdi af denne indikator vil være et farvegengivelsesindeks på 70 og højere (eller en farvegengivelsesgrad på mindst 2A). Gadelamper kan have en lavere indeksværdi på 60 (eller 2B), men ikke lavere.
Hej! Tak for teksten om LED-belysning. Jeg er interesseret i at vide, om LED-belysning kan anvendes i udendørs områder i Danmark unden problemer med vejrforholdene? Er de vejr- og vandtætte? Tak på forhånd for svar!
Kære læser, jeg er nysgerrig efter at vide, hvilke nuancer LED-belysning kan tilbyde. Kan det skabe forskellige lyseffekter eller justeres til at matche forskellige stemninger og farver? Hvad er din erfaring med LED-belysning, og hvordan har du brugt det til at skabe en unik atmosfære i dit hjem eller arbejdsområde? Jeg ser frem til at høre dine tanker og erfaringer!