Zalety i wady diod LED i żarówek LED
Wraz z regularnym wzrostem cen energii elektrycznej odbiorcy usług mieszkaniowych i komunalnych zaczęli stosować ekonomiczne odpowiedniki lamp żarowych. Nie można już sobie wyobrazić nowoczesnych wnętrz mieszkań i domów bez oświetlenia LED. Jednak oprócz chęci zmniejszenia kosztów oświetlenia i zmiany wystroju pomieszczenia należy wziąć pod uwagę pewne wady oświetlenia LED. Rozważ główne wady i zalety stosowania oświetlenia LED.
Gospodarka .
Jedną z priorytetowych zalet elementów LED jest zminimalizowanie kosztów rachunków za energię elektryczną. Poziom mocy diod LED jest niższy niż żarówek, więc jeden element półprzewodnikowy o mocy 8-10 W jest funkcjonalnie równoważny analogowi o mocy 60 W z "żarnikiem wolframowym". Modele z elektronicznymi otworami przejściowymi są bardziej ekonomiczne niż świetlówki, ponieważ osiągają moc od 15 do 16 watów.
Dążąc do minimalizacji kosztów energii, nie należy wymieniać żarówek na urządzenia LED we wszystkich pomieszczeniach. Oświetlenie LED najlepiej sprawdza się w pomieszczeniach, w których członkowie rodziny spędzają większość wolnego czasu.
Oprawy LED są również odpowiednie dla obszarów zewnętrznych, gdzie większość energii elektrycznej zużywana jest jesienią i zimą.
Lifetime
Żarówki LED charakteryzują się długą żywotnością. Producenci diod LED deklarują, że okres gwarancji na innowacyjny produkt wynosi 2 lata.
Jeżeli lampa jest prawidłowo eksploatowana, jej trwałość wynosi co najmniej 30 tys. godzin. W tym czasie należałoby wymienić kilkadziesiąt żarowych urządzeń oświetleniowych.
Oceniając mocne i słabe strony żarówek LED dla domu, niektórzy konsumenci mają jednak wątpliwości, czy elementy LED są przeznaczone do długotrwałego użytkowania. Producenci żarówek LED mogą celowo zawyżać żywotność diod LED, deklarując, że produkty będą działać przez 5-10 lat. W rzeczywistości w procesie produkcji wykorzystuje się tanie surowce, co sprawia, że trwałość lamp LED nie przekracza jednego roku.
Odporność na uszkodzenia
Tradycyjne urządzenia emitujące światło nie są zbyt wytrzymałe, ponieważ ich podstawą jest szklany korpus i cienki żarnik.
Żarówki LED są często konstruowane z wykorzystaniem elementów aluminiowych i wysokiej jakości tworzyw sztucznych, dzięki czemu ryzyko deformacji produktu jest ograniczone do minimum.
Produkt LED może być narażony na uszkodzenia mechaniczne w przypadku wady fabrycznej. Połączenia lutowane z naruszeniem norm produkcyjnych mogą pęknąć podczas użytkowania lampy, co może doprowadzić do przerwania obwodu. Jeśli nie ma kontaktu między kryształem a podłożem radiatora, dioda LED może szybciej się zużywać.
Złącza łączące elementy lampy LED ulegają czasami zniszczeniu w wyniku zwiększonej koncentracji wewnętrznych naprężeń mechanicznych w tworzywie sztucznym. Są one spowodowane zarówno wadami produkcyjnymi, jak i nieprzestrzeganiem wartości temperatur zalecanych do pracy źródeł światła.
Aby zminimalizować ryzyko stłuczenia diody, producenci zaczęli dodawać do kryształów przezroczysty silikon. Pomaga to w równomiernym rozłożeniu naprężeń mechanicznych i wzmocnieniu elementów łączących elementy lampy LED.
Minimalne migotanie
Stopień migotania światła jest najważniejszym parametrem przy wyborze lampy do pomieszczeń mieszkalnych. Oko ludzkie jest wrażliwe na wysoki poziom migotania światła, co może powodować częste bóle głowy i bezsenność. Współczynnik pulsacji światła jest zapisywany jako wartość procentowa. Producenci materiałów eksploatacyjnych do kinkietów i żyrandoli muszą przestrzegać przepisów określonych w SNiP 23-05-95 i SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03.
Poziom migotania lampy wyposażonej w żarnik wolframowy mieści się w zakresie od 15 do 18%. W przypadku źródeł światła LED jest on 4-5 razy niższy, ponieważ posiadają one sterowniki, które dostarczają prąd elektryczny do kryształu. Jednak niektórzy dostawcy materiałów eksploatacyjnych ograniczają się do trywialnych układów scalonych, aby obniżyć ich cenę. Produkty niskiej klasy pozycjonowane jako lampy LED mają współczynnik tętnienia światła na poziomie 40%, czyli 2 razy wyższy niż dopuszczalny.
Czas reakcji
Dodatkową zaletą produktów LED jest szybkość, z jaką się włączają i wyłączają. Włączenie i wyłączenie diody LED trwa zaledwie 10 nanosekund. Dzięki temu innowacyjnemu urządzeniu, przy częstym przełączaniu, ryzyko ściemniania jest ograniczone do minimum.
Wymiana ciepła
W konstrukcji lamp LED nie uwzględniono żarnika, który nie tylko emituje światło, ale także uwalnia energię cieplną, która może powodować wzrost temperatury powietrza i pobliskich przedmiotów. Gwarantuje to wysokiej jakości oświetlenie perfum, eksponatów muzealnych, kwiatów i innych przedmiotów, dla których ważne są rygorystyczne warunki przechowywania. Nie można jednak wykluczyć pewnej ilości ciepła w diodach elektroluminescencyjnych ze względu na charakter procesu powstawania złącza p-n w półprzewodniku. Aby ograniczyć ryzyko przegrzania części w lampach LED, producenci są zmuszeni wyposażać produkty w elementy zapewniające dobre odprowadzanie ciepła.
Bezpieczeństwo
Diody LED często nagrzewają się do temperatury nie większej niż 50°C. Innowacyjne źródła światła nie powodują znacznej szkody dla zdrowia ludzkiego, w przeciwieństwie do żarówek, które osiągają temperatury w zakresie od 150° do 200° C. Korpus lampy LED jest wykonany z tworzywa sztucznego, a produkt ma stalową podstawę. Półprzewodnikowe źródło światła składa się z płytki drukowanej, diod i sterownika. Bańka urządzenia LED nie jest wypełniona gazem i nie jest uszczelniona.
Jeśli chodzi o stężenie substancji szkodliwych, lampy LED są podobne do większości modeli urządzeń elektronicznych, ponieważ działają bez baterii. Jedną z niekwestionowanych zalet urządzeń LED jest bezpieczny tryb pracy.
Przy wyborze oprawy LED należy przeanalizować temperaturę barwową danego modelu. Jeśli jego wartości są wysokie, intensywność promieniowania w widmie niebieskim i błękitnym będzie maksymalna. Siatkówka oka jest najbardziej wrażliwa na niebieski odcień, co z czasem może pogorszyć widzenie. Nie zaleca się instalowania diod LED o chłodnej barwie w pokojach dziecięcych.
Ciepłe światło jest najmniej szkodliwe dla oczu. Zalecane są urządzenia LED o temperaturze barwowej w zakresie 2700-3200 K.
Przyjazność dla środowiska
Diody LED są przyjaznymi dla środowiska źródłami światła. Do ich produkcji nie używa się rtęci (w przeciwieństwie do urządzeń fluorescencyjnych i z żarnikiem wolframowym). Jedynym zagrożeniem w przypadku uszkodzenia innowacyjnego urządzenia są skaleczenia odłamkami żarówki. Ze względu na niski współczynnik przewodzenia ciepła żarówka LED nie wybuchnie w rękach, a do jej utylizacji nie są potrzebne specjalne miejsca.
Koszt
Cena lampy LED sięga 200-700 rubli, w zależności od modelu urządzenia i celu jego zastosowania. Niektórzy uważają wysoki koszt żarówki LED za jej główną wadę, ponieważ źródła światła z żarnikiem wolframowym i produkty fluorescencyjne są tańsze w zakupie.
Jeśli jednak porównać trwałość urządzeń LED i alternatywnych materiałów eksploatacyjnych, oczywistym wyborem jest urządzenie ze złączem elektronowo-dziurawym p-n.
Trudność wymiany
Nierzadko zdarza się, że elementy LED przestają działać po 6-12 miesiącach eksploatacji. Ze względu na wysoką cenę innowacyjnych źródeł światła, niektórzy próbują naprawiać je samodzielnie. W 90% przypadków modele lamp premium są wyposażone tylko w jedną diodę. Jeśli z jakiegokolwiek powodu ulegnie on awarii, naprawa produktu staje się niepraktyczna, ponieważ część, którą trzeba wymienić, będzie dużo kosztować. Lampy LED z kategorii "ekonomicznej" często psują się przed czasem z powodu niskiej jakości pracy przy ich produkcji, więc poświęcanie czasu na naprawę tych modeli jest daremne.
Zalecamy obejrzenie filmu "Żarówki LED: plusy i minusy".
Zalety i wady diod LED
Diody LED (light-emitting diode) lub diody elektroluminescencyjne jako źródła światła sztucznego mają wiele zalet. W porównaniu z tradycyjnymi żarówkami, w tym żarówkami halogenowymi, są one bardziej energooszczędne. Potwierdzają to takie parametry, jak skuteczność świetlna. Skuteczność świetlna, tj. stosunek ilości światła emitowanego przez źródło światła do ilości światła przez nie zużywanego, jest na przykład zmienna i wyrażana w Lm/W:
- dla tradycyjnych żarówek - od 4-5 do 12-13;
- halogen - od 14 do 17-18;
- Fluorescencyjne od 45-50 do 70;
- Rozładować lampy metalohalogenkowe z 75-80 do 100-105;
- Diody LED i lampy sodowe wyładowcze dużej mocy - około 110 do 115;
- Przyszłe diody LED - około 250-270.
Inne zalety to:
- Długa żywotność, która jest 10-100 razy dłuższa niż nominalna żywotność żarówek;
- Współczynnik sprawności jest znacznie wyższy niż w przypadku innych źródeł światła;
- Najwyższą niezawodność zapewnia wytrzymałość mechaniczna kryształu półprzewodnikowego, lutowanie na płaszczyznach o dużej powierzchni styku, niewielkie rozmiary i masa obudowy urządzenia itp;
- bezpieczeństwo elektryczne - napięcie robocze nie przekracza 12-18 V i tylko niektóre produkty LED są zasilane bezpośrednio z sieci 230 V;
- Bezpieczeństwo dla zdrowia ludzi i środowiska - materiały użyte do budowy są neutralne lub niskiego ryzyka, podczas gdy inne energooszczędne źródła światła - lampy wyładowcze, świetlówki, lampy kompaktowe, indukcyjne itp. wykorzystują rtęć - materiał z grupy zagrożenia 1, który ma właściwości kumulowania się w organizmie człowieka i zwierząt.
- wystarczająco wysoka jakość światła: różne temperatury barwowe, precyzyjne odwzorowanie kolorów, niska pulsacja światła itp;
- praca w różnych warunkach klimatycznych: wysoka wilgotność i zapylenie powietrza, minus 50-60℃;
- tryb pracy chwilowej. Lampy wyładowcze wymagają od 30 sekund do kilku minut;
- Nieograniczona liczba oparzeń. Fluorescencyjne źródła światła mają od 7-8 do 20-25 tys. operacji przełączania;
- wysoka stabilność parametrów w czasie.
Film tematyczny
Białe diody LED z trójskładnikowym luminoforem mają 3-5 linii widmowych w widmie emisyjnym, podczas gdy nowoczesne lampy wyładowcze mają 2-3. Dlatego diody LED mają wyższy współczynnik oddawania barw niż lampy fluorescencyjne.
Jednak diody LED mają też swoje wady:
- ograniczenie górnej temperatury roboczej, nieprzekraczającej 80-100℃;
- wysoki koszt, ale rekompensuje go długa żywotność i minimalna konserwacja.
Niektóre odmiany diod LED są produkowane w celu zapewnienia odpowiedniego odcienia światła białego, od bardzo ciepłego do bardzo chłodnego, lub praktycznie w dowolnym kolorze. Regulowane diody LED - triady RGB, czyli trójki różnokolorowych kryształów w jednej obudowie, pozwalają uzyskać dowolny odcień bieli lub koloru. W oprawach oświetleniowych, taśmach i listwach, modułach opartych na diodach LED możliwości te są jeszcze większe.
Wniosek
Źródła światła LED mają więcej zalet niż wad. Unowocześnienie technologii produkcji diod LED zwiększy ich moc i zoptymalizuje koszty innowacyjnych produktów dla masowego odbiorcy. Dzięki temu możliwe będzie uzyskanie wymiernych oszczędności na rachunkach za energię elektryczną.
