Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των LED και των λαμπτήρων LED
Με την τακτική αύξηση των τιμών του ηλεκτρικού ρεύματος, οι καταναλωτές κατοικιών και κοινόχρηστων υπηρεσιών άρχισαν να χρησιμοποιούν οικονομικά ανάλογα των λαμπτήρων πυρακτώσεως. Οι σύγχρονοι εσωτερικοί χώροι διαμερισμάτων και σπιτιών δεν είναι πλέον νοητοί χωρίς φωτισμό LED. Εκτός όμως από την επιθυμία για μείωση του κόστους φωτισμού και αλλαγή της διακόσμησης των δωματίων, πρέπει να ληφθούν υπόψη και ορισμένα μειονεκτήματα του φωτισμού LED. Εξετάστε τα κύρια μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα της χρήσης φωτισμού LED.
Οικονομία .
Ένα από τα πρωταρχικά πλεονεκτήματα των στοιχείων LED είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους των λογαριασμών ηλεκτρικού ρεύματος. Το επίπεδο ισχύος των LED είναι χαμηλότερο από εκείνο των λαμπτήρων πυράκτωσης, οπότε ένα στοιχείο ημιαγωγού 8-10 W είναι λειτουργικά ισοδύναμο με ένα αντίστοιχο 60 W με "νήμα βολφραμίου". Τα μοντέλα με σύνδεση ηλεκτρονίων-οπών είναι πιο οικονομικά από τις πηγές φωτός φθορισμού, καθώς η ισχύς τους κυμαίνεται από 15 έως 16 Watt.
Σε μια προσπάθεια ελαχιστοποίησης του ενεργειακού κόστους, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως δεν πρέπει να αντικατασταθούν με συσκευές LED σε όλους τους χώρους. Ο φωτισμός LED παρέχεται καλύτερα σε χώρους όπου τα μέλη της οικογένειας συνηθίζουν να περνούν τον περισσότερο από τον ελεύθερο χρόνο τους.
Τα φωτιστικά LED είναι επίσης κατάλληλα για τον εξωτερικό χώρο, όπου το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται το φθινόπωρο και το χειμώνα.
Διάρκεια ζωής
Οι λαμπτήρες LED χαρακτηρίζονται από τη μακροζωία τους. Οι κατασκευαστές LED δηλώνουν ότι η περίοδος εγγύησης ενός καινοτόμου προϊόντος είναι 2 έτη.
Εάν ο λαμπτήρας λειτουργεί σωστά, θα διαρκέσει τουλάχιστον 30 χιλιάδες ώρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα πρέπει να αντικατασταθούν αρκετές δεκάδες συσκευές φωτισμού πυρακτώσεως.
Αλλά όταν αξιολογούν τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες των λαμπτήρων LED για το σπίτι, ορισμένοι καταναλωτές αμφιβάλλουν ότι τα στοιχεία LED είναι σχεδιασμένα για μακροχρόνια χρήση. Οι κατασκευαστές λαμπτήρων LED ενδέχεται να υπερεκτιμούν σκόπιμα τη διάρκεια ζωής των LED, δηλώνοντας ότι τα προϊόντα θα διαρκέσουν 5-10 χρόνια. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιούν φτηνές πρώτες ύλες κατά τη διαδικασία παραγωγής, γεγονός που επιτρέπει στα φώτα LED να διαρκούν όχι περισσότερο από 1 έτος.
Αντοχή σε βλάβες
Οι παραδοσιακές συσκευές εκπομπής φωτός δεν είναι πολύ ανθεκτικές επειδή βασίζονται σε ένα γυάλινο σώμα και ένα λεπτό νήμα.
Οι λαμπτήρες LED κατασκευάζονται συχνά με εξαρτήματα από αλουμίνιο και πλαστικά υψηλής ποιότητας, έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος παραμόρφωσης του προϊόντος.
Ένα προϊόν LED μπορεί να υποστεί μηχανική βλάβη σε περίπτωση εργοστασιακού ελαττώματος. Οι συνδέσεις που έχουν συγκολληθεί με παραβίαση των προτύπων κατασκευής μπορεί να σπάσουν κατά τη χρήση του λαμπτήρα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή του κυκλώματος. Εάν δεν υπάρχει επαφή μεταξύ του κρυστάλλου και του υποστρώματος της ψύκτρας, η λυχνία LED μπορεί να φθαρεί πιο γρήγορα.
Οι αρθρώσεις που συνδέουν τα εξαρτήματα των λαμπτήρων LED καταστρέφονται μερικές φορές ως αποτέλεσμα της αυξημένης συγκέντρωσης εσωτερικών μηχανικών τάσεων στο πλαστικό. Αυτές οφείλονται τόσο σε κατασκευαστικά ελαττώματα όσο και στη μη τήρηση των τιμών θερμοκρασίας που συνιστώνται για τη λειτουργία των φωτεινών πηγών.
Για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος θραύσης των LED, οι κατασκευαστές έχουν αρχίσει να προσθέτουν διαφανή σιλικόνη στους κρυστάλλους. Αυτό συμβάλλει στην ομοιόμορφη κατανομή των μηχανικών καταπονήσεων και στην ενίσχυση των στοιχείων συγκόλλησης μεταξύ των εξαρτημάτων του λαμπτήρα LED.
Ελάχιστο τρεμόπαιγμα
Ο βαθμός τρεμοπαίγματος του φωτός είναι η πιο σημαντική παράμετρος κατά την επιλογή ενός λαμπτήρα για ένα χώρο διαβίωσης. Το ανθρώπινο μάτι είναι ευαίσθητο σε υψηλά επίπεδα τρεμοπαίγματος και αυτό μπορεί να προκαλέσει συχνούς πονοκεφάλους και αϋπνία. Ο συντελεστής παλμού του φωτός καταγράφεται ως ποσοστό. Οι κατασκευαστές αναλώσιμων υλικών για απλίκες και πολυελαίους πρέπει να συμμορφώνονται με τους κανονισμούς που καθορίζονται στο SNiP 23-05-95 και στο SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03.
Το επίπεδο τρεμοπαίγματος ενός λαμπτήρα με νήμα βολφραμίου κυμαίνεται μεταξύ 15 και 18%. Είναι 4 έως 5 φορές χαμηλότερη με τις πηγές φωτός LED, επειδή διαθέτουν οδηγούς που παρέχουν ηλεκτρικό ρεύμα στον κρύσταλλο. Ωστόσο, ορισμένοι προμηθευτές αναλωσίμων περιορίζονται σε ασήμαντα τσιπ προκειμένου να τα καταστήσουν φθηνότερα. Τα προϊόντα χαμηλής ποιότητας που τοποθετούνται ως φώτα LED έχουν συντελεστή κυματισμού φωτός 40%, ο οποίος είναι 2 φορές υψηλότερος από τον επιτρεπόμενο.
Χρόνος απόκρισης
Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα των προϊόντων LED είναι η ταχύτητα ενεργοποίησης και απενεργοποίησής τους. Χρειάζονται μόνο 10 νανοδευτερόλεπτα για να ανάψει και να σβήσει η λυχνία LED. Με τη συχνή εναλλαγή, ο κίνδυνος εξασθένισης μειώνεται στο ελάχιστο με αυτή την καινοτόμο συσκευή.
Μεταφορά θερμότητας
Ο σχεδιασμός των φώτων LED δεν περιλαμβάνει πυρακτωμένο νήμα, το οποίο παρέχει όχι μόνο εκπομπή φωτός, αλλά και απελευθέρωση θερμικής ενέργειας, η οποία μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία του αέρα και των κοντινών αντικειμένων. Αυτό εγγυάται φωτισμό υψηλής ποιότητας για αρώματα, μουσειακά αντικείμενα, λουλούδια και άλλα αντικείμενα για τα οποία είναι σημαντικές οι αυστηρές συνθήκες αποθήκευσης. Ωστόσο, δεν μπορεί να αποκλειστεί μια ορισμένη ποσότητα μεταφοράς θερμότητας στις διόδους εκπομπής φωτός λόγω της φύσης της διαδικασίας της επαφής p-n του ημιαγωγού. Για να μετριάσουν τον κίνδυνο υπερθέρμανσης των εξαρτημάτων στους λαμπτήρες LED, οι κατασκευαστές αναγκάζονται να εξοπλίζουν τα προϊόντα με στοιχεία που παρέχουν καλή απαγωγή θερμότητας.
Ασφάλεια
Οι λυχνίες LED συχνά δεν θερμαίνονται περισσότερο από 50°C. Οι καινοτόμες πηγές φωτός δεν προκαλούν σημαντική βλάβη στην ανθρώπινη υγεία, σε αντίθεση με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι οποίοι φτάνουν σε θερμοκρασίες της τάξης των 150° έως 200° C. Το σώμα του λαμπτήρα LED είναι κατασκευασμένο από πλαστικό και το προϊόν διαθέτει βάση από χάλυβα. Η ημιαγωγική πηγή φωτός βασίζεται σε μια πλακέτα κυκλώματος, διόδους και έναν οδηγό. Ο λαμπτήρας της συσκευής LED δεν είναι γεμάτος με αέριο και δεν είναι σφραγισμένος.
Όσον αφορά τη συγκέντρωση επιβλαβών ουσιών, τα φώτα LED είναι παρόμοια με τα περισσότερα μοντέλα ηλεκτρονικών συσκευών, που λειτουργούν χωρίς μπαταρία. Ένα από τα αδιαμφισβήτητα πλεονεκτήματα των συσκευών LED είναι ο ασφαλής τρόπος λειτουργίας.
Κατά την επιλογή ενός φωτιστικού LED, πρέπει να αναλύεται η θερμοκρασία χρώματος του μοντέλου. Εάν οι τιμές του είναι υψηλές, η ένταση της ακτινοβολίας στο μπλε και το μπλε φάσμα θα είναι μέγιστη. Ο αμφιβληστροειδής χιτώνας του ματιού είναι πιο ευαίσθητος στην μπλε απόχρωση, η οποία μπορεί να βλάψει την όραση με την πάροδο του χρόνου. Δεν συνιστάται η εγκατάσταση LED ψυχρού χρώματος σε παιδικά δωμάτια.
Το ζεστό φως είναι το λιγότερο επιβλαβές για τα μάτια. Συνιστώνται συσκευές LED με εύρος θερμοκρασίας χρώματος 2700-3200 K.
Φιλικότητα προς το περιβάλλον
Τα LED είναι φιλικές προς το περιβάλλον πηγές φωτός. Κατά την κατασκευή τους δεν χρησιμοποιείται υδράργυρος (σε αντίθεση με τις συσκευές φθορισμού και βολφραμίου). Ο μόνος κίνδυνος σε περίπτωση βλάβης μιας καινοτόμου συσκευής είναι τα κοψίματα από τα θραύσματα του λαμπτήρα. Λόγω του χαμηλού συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, ο λαμπτήρας LED δεν θα εκραγεί στα χέρια σας και δεν απαιτούνται ειδικοί χώροι για τη διάθεσή του.
Κόστος
Η τιμή του λαμπτήρα LED φτάνει τα 200-700 ρούβλια, ανάλογα με το μοντέλο της συσκευής και τον σκοπό της χρήσης του. Ορισμένοι θεωρούν ότι το υψηλό κόστος ενός λαμπτήρα LED είναι το κύριο μειονέκτημά του, καθώς οι πηγές φωτός με νήμα βολφραμίου και τα προϊόντα φθορισμού είναι φθηνότερα στην αγορά.
Αλλά αν συγκρίνετε τη διάρκεια ζωής των συσκευών LED και των εναλλακτικών αναλωσίμων, μια συσκευή σύνδεσης p-n ηλεκτρονίων-οπών είναι η προφανής επιλογή.
Δυσκολία αντικατάστασης
Δεν είναι ασυνήθιστο τα στοιχεία LED να σταματήσουν να λειτουργούν μετά από 6 έως 12 μήνες λειτουργίας. Δεδομένης της υψηλής τιμής των καινοτόμων πηγών φωτός, ορισμένοι προσπαθούν να τις επισκευάσουν μόνοι τους. Στο 90% των περιπτώσεων, τα μοντέλα λαμπτήρων υψηλής ποιότητας είναι εξοπλισμένα με μία μόνο δίοδο. Εάν για οποιονδήποτε λόγο παρουσιάσει βλάβη, η επισκευή του προϊόντος καθίσταται ανέφικτη, καθώς το ανταλλακτικό που πρέπει να αντικατασταθεί κοστίζει πολύ. Οι λαμπτήρες LED της κατηγορίας "οικονομία" συχνά σπάνε πριν από το χρόνο λόγω της χαμηλής ποιότητας της εργασίας στην κατασκευή τους, οπότε είναι μάταιο να ξοδεύετε χρόνο για την επισκευή αυτών των μοντέλων.
Σας συνιστούμε να παρακολουθήσετε το βίντεο: "Λαμπτήρες LED: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα".
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των LED
Οι λυχνίες LED (δίοδος εκπομπής φωτός) ή LED ως πηγές τεχνητού φωτός έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, συμπεριλαμβανομένων των λαμπτήρων αλογόνου, είναι πιο αποδοτικοί ενεργειακά. Αυτό επιβεβαιώνεται από παραμέτρους όπως η φωτεινή απόδοση. Η φωτεινή απόδοση, δηλαδή ο λόγος μεταξύ της ποσότητας φωτός που εκπέμπει μια φωτεινή πηγή και της ποσότητας ενέργειας που καταναλώνει, είναι, για παράδειγμα, μεταβλητή, σε Lm/W:
- για τους συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως - από 4-5 έως 12-13,
- αλογόνου - από 14 έως 17-18,
- Φθορισμού από 45-50 έως 70,
- Απαλλαγή μεταλλικών αλογονιδίων από 75-80 σε 100-105,
- LED και λαμπτήρες νατρίου υψηλής ισχύος - περίπου 110 έως 115,
- Προοπτικές LED - περίπου 250-270.
Άλλα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:
- Μεγάλη διάρκεια ζωής, η οποία είναι 10-100 φορές μεγαλύτερη από την ονομαστική διάρκεια ζωής των λαμπτήρων πυρακτώσεως,
- Ο συντελεστής απόδοσης είναι σημαντικά υψηλότερος από αυτόν άλλων πηγών φωτός,
- η υψηλότερη αξιοπιστία εξασφαλίζεται από τη μηχανική αντοχή του κρυστάλλου στερεάς κατάστασης, τη συγκόλληση σε επίπεδα μεγάλης επιφάνειας επαφής, το μικρό μέγεθος και βάρος του περιβλήματος της συσκευής κ.λπ,
- ηλεκτρική ασφάλεια - η τάση λειτουργίας δεν υπερβαίνει τα 12-18 V και μόνο ορισμένα προϊόντα LED τροφοδοτούνται απευθείας από το δίκτυο 230 V,
- Ασφάλεια για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον - τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή είναι ουδέτερα ή χαμηλού κινδύνου, ενώ άλλες ενεργειακά αποδοτικές πηγές φωτός - λαμπτήρες εκκένωσης, λαμπτήρες φθορισμού, συμπαγείς λαμπτήρες, λαμπτήρες επαγωγής κ.λπ. χρησιμοποιούν υδράργυρο - ένα υλικό της ομάδας κινδύνου 1, το οποίο έχει την ιδιότητα να συσσωρεύεται στον ανθρώπινο οργανισμό και στα ζώα.
- αρκετά υψηλή ποιότητα φωτός: διαφορετικές θερμοκρασίες χρώματος, ακριβής αναπαραγωγή χρωμάτων, χαμηλός παλμός φωτός κ.λπ,
- λειτουργία σε διάφορες κλιματολογικές συνθήκες: υψηλή υγρασία και σκονισμένος αέρας, μείον 50-60 ℃,
- λειτουργία στιγμιαίας λειτουργίας. Οι λαμπτήρες εκκένωσης απαιτούν από 30 δευτερόλεπτα έως αρκετά λεπτά,
- Απεριόριστος αριθμός εγκαυμάτων. Οι πηγές φωτός φθορισμού έχουν από 7-8 έως 20-25 χιλιάδες εναλλαγές,
- υψηλή σταθερότητα των παραμέτρων με την πάροδο του χρόνου.
Θεματικό βίντεο
Οι λευκές λυχνίες LED με φώσφορο τριών συστατικών έχουν 3-5 φασματικές γραμμές στο φάσμα εκπομπής, ενώ οι σύγχρονοι λαμπτήρες εκκένωσης έχουν 2-3. Συνεπώς, οι λυχνίες LED έχουν υψηλότερο δείκτη χρωματικής απόδοσης από τους λαμπτήρες φθορισμού.
Αλλά οι λυχνίες LED έχουν και τα μειονεκτήματά τους:
- περιορισμός στην ανώτερη θερμοκρασία λειτουργίας, που δεν υπερβαίνει τους 80-100 ℃,
- υψηλό κόστος, αλλά αυτό αντισταθμίζεται από τη μεγάλη διάρκεια ζωής και την ελάχιστη συντήρηση.
Ορισμένες ποικιλίες LED κατασκευάζονται για να παρέχουν τη σωστή απόχρωση λευκού φωτός, από πολύ ζεστό έως πολύ ψυχρό, ή σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα. Ρυθμιζόμενες λυχνίες LED - Οι τριάδες RGB, τρίδυμα διαφορετικού χρώματος κρυστάλλων σε ένα περίβλημα, επιτρέπουν την επίτευξη οποιασδήποτε λευκής ή χρωματικής απόχρωσης. Στα φωτιστικά σώματα, τις λωρίδες και τις ταινίες, τις μονάδες LED, οι δυνατότητες αυτές είναι ακόμη μεγαλύτερες.
Συμπέρασμα
Οι πηγές φωτός LED έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα παρά μειονεκτήματα. Ο εκσυγχρονισμός της τεχνολογίας παραγωγής LED θα αυξήσει τα χαρακτηριστικά ισχύος τους και θα βελτιστοποιήσει το κόστος των καινοτόμων προϊόντων για τον μαζικό καταναλωτή. Στη συνέχεια, θα είναι δυνατή η απτή εξοικονόμηση χρημάτων στους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος.
