Светодиодные источники освещения - подробное руководство.

В этой статье мы расскажем о светодиодном LED-освещении. В чем его особенности и конкурентные преимущества перед другими источниками света? Как работает светодиодное освещение? Какие варианты можно использовать для оформления жилых, офисных, торговых и промышленных зон? На эти и другие вопросы мы ответим ниже.

Что представляет собой светодиодное освещение?

LED-освещение – относительно новая технология, которая используется в светодизайне в качестве основного, дополнительного и акцентного освещения.  Основным элементом в светильниках, сменных лампах, лентах и других устройствах выступают белые светодиоды. Иногда светодиодный источник освещение может излучать цвета и других оттенков для помещений, где необходима декоративная подсветка зон в тон интерьера.

Светодиодным освещением можно называть любую систему, состоящую из комбинации LED-светильников, прожекторов и ламп, которые используется для внутренней и уличной подсветки.

Но чем они отличаются от других осветительных приборов?

Все дело в том, что светодиодные лампы освещения на голову выше всех конкурентных аналогов на рынке. LED-устройства выполняют такую же задачу, как и привычные всем галогенные и лампы накаливания. Но справляются они со своей задачей качественнее и лучше. Освещение светодиодными светильниками позволяет значительно сократить потребление электроэнергии, избавиться от нагрева устройств, добиться высокой светоотдачи и увеличить ресурс работы.

Почему светодиодные устройства стали активно вытеснять другие варианты освещения?

Это случилось бы и раньше, но выход светодиодов на первые позиции рынка требовал времени. Светодиодное освещение специально разрабатывалось как конкурентная альтернатива устаревшим лампам накаливания и галогенным источникам освещения, обладающих рядом существенных недостатков.

Разработка первых светодиодов велась с середины 1960-х годов. Первые модели излучали только красное свечение. Через время появились светодиоды с желтым и зеленым свечением. В 1971 инженеры из США добились синего света, но само производство такого светодиода осталось дорогостоящим для серийного выпуска. Только через 22 года в Японии разработали улучшенный ярко-синий светодиод, который позволил сократить затраты на его производство.

Важно: Выход светодиодного освещения на массовый рынок «тормозили» две проблемы: для освещения жилых и офисных помещений необходимо добиться белого свечения, а также повысить уровень освещенности, чтобы использовать LED-устройства в качестве основного освещения. Решить эти задачи удалось только к 2005 году, разработали белый светодиод со световым потоком 100 Лм на 1 Вт, доступный к серийному производству. Еще 10 лет понадобилось на то, чтобы избавить потребителей от привычных стереотипов и показать им все преимущества светодиодного освещения над другими системами.

Как работают источники светодиодного освещения?

В основе конструкции используются полупроводниковые кристаллы. При подаче электрического тока на светодиод происходит излучение от кристалла в выбранном спектре цвета. Стандартное белое свечение получается как за счет смешивания нескольких спектров, так и благодаря покрытию светодиодов фосфором.

Важно: Для получения белого свечения синий светодиод покрывают дополнительной оболочкой из желтого фосфора.

• Светодиоды располагаются на монтажной плате, соединенной с драйвером, который обеспечивает дополнительную защиту от перегрева и скачков напряжения. Также драйвер отвечает за питание и стабильную работу светодиодов в диапазоне напряжения 170-230 В.
• Форма самой лампы может копировать стандартные лампы накаливания, а также имитировать любые вариации колб и цилиндров. В таких вариациях светодиоды установлены по бокам, но при этом всегда обеспечен максимальный угол рассеивания света в 270°.
• Под рассеивателем в стандартной светодиодной лампе используется алюминиевый радиатор, который отводит тепло от светодиодного источника и исключает такое явление как нагрев. Простое решение, но именно благодаря ему удается добиться срока службы в 50-100 тыс. часов.
• Варианты цоколей LED-ламп позволяют использоваться их в любых осветительных приборах: от настенных светильников, до уличных прожекторов. Стандартные цоколи E27, E14 подойдут даже для замены простых ламп накаливания. Светодиодные лампы с GU10 подойдут под поворотный штырьковой цоколь, а GU3 – к устройствам, где используется штыревые патроны (аналог соединения розетки и вилки).

Ниже на изображении вы можете увидеть общую конструкцию светодиодных ламп для LED-светильников.

Отдельно стоит рассказать о расчете потребляемой мощности. Светодиодные системы освещения используют блоки питания. Чтобы правильно подобрать БП, необходимо учитывать запас в 20% по общей мощности всей LED-системы. Если для освещения офисного или жилого помещения используется комплекты светодиодных устройств с мощностью 6, 8, 9 и 9 Вт, то суммарная мощность блока питания должна составлять: (6+8+9+9) + 20% = 38-39 Вт.

Как и какие виды светодиодных устройств используются для освещения пространств?

Все стандартные системы LED-освещения можно условно разделить на два вида: для внутреннего и для уличного освещения. Приведем примеры, как они используются в светодизайне.

Внутреннее освещение:

• Квартирное. Для освещения жилых пространств используются любые светодиодные лампы и светильники: настенные, накладные, точечные, встраиваемые, поворотные и рельсовые. Основная их задача – основное, дополнительное и декоративное освещение зон. Высокая регулируемая яркость, возможности комбинирования любых вариаций управления светом и экономичное потребление делают LED-системы №1 для светодизайна квартир в стилях лофт, модерн и минимализм. Обычно выбираются лампы с цветовой температурой до 3500-4500 К в теплых оттенках для создания комфортной обстановки.
• Офисно-административное. Для рабочих кабинетов, open-space, комнат совещаний и лобби дизайнеры чаще всего используют встраиваемые и накладные потолочные светодиоды. Обычно выбирают конструкции из простых квадратных и прямоугольных форм, которые симметрично размещаются по всему периметру помещения в качестве источников основного освещения. В таких световых приборах светодиоды располагаются параллельно в несколько рядов. Рекомендуемый параметр цветовой температуры – от 4500-5000 К для излучения в «рабочем» спектре с голубым оттенком.
• Торговое. Для проектов освещения в торговых зонах, бутиках, ТРЦ и салонах используются светодиодные системы из комбинаций светильников-даунлайтов, модульных и точечных светильников, а также трековых систем на шинопроводе. Такая система позволяет решать сразу две задачи: создать комфортное освещение для глаз клиентов, а также сделать акценты на витринах с товарами, кассовыми зонами и эксклюзивной продукции на стеллажах. Те же светильники-даунлайты и трековые системы позволяют направлять свет в заданном направлении, подсвечивая нужные зоны в торговом помещении.
• Промышленное. На производственных предприятиях, в цехах и технических помещениях устанавливают встраиваемые, накладные и потолочные светодиодные светильники, которые способны обеспечить яркое равномерное освещение на площади свыше 50-100 кв. м. Единственное существенное отличие таких систем – высокая степень защиты. Для промышленного освещения выбирают светильники, прожекторы и другие устройства с IP 55 и IP 65, которые обеспечивают безопасную эксплуатацию в производственных помещениях. Высокая степень защиты обеспечивает полную защиту светильников от пыли и воздействия воды.
• Аварийное. Такие системы используются в большинстве коммерческих и производственных объектов: ТРЦ, учебные, медицинские и муниципальные учреждения, бизнес-центры, торговые точки, спортивные комплексы и пр. Основное отличие таких светильников – возможность автономной работы. Все элементы для питания светодиодов расположены в корпусе устройств и позволяют световым приборам работать даже в случаях отключения питания от централизованной системы. По классификации делятся на резервные и эвакуационные. Первые поддерживают минимальные уровень освещения в помещениях, а вторые – подсвечивают направления и таблички с эвакуационными выходами и пожарными лестницами.

Уличное освещение:

Для проектов наружного освещения выбирают консольные, архитектурные, прожекторные и ландшафтные системы.

• Консольные. Светодиодные устройства с повышенной яркостью и равномерным интенсивным освещением. Используются для оформления городских улиц, внутридомовых территорий, а также инфраструктурных значимых объектов: станции, остановки, парковые зоны и пр.
• Архитектурные. Устанавливаются для наружной подсветки зданий. В системах используются светодиодные светильники и ленты, монтаж которых позволяет скрыть сам источник освещения, но при этом создать «заливающий» эффект.
• Прожекторные. Используются светодиодные прожекторы для освещения промышленных и коммерческих территорий по всему периметру, а также проходных зон. Световые приборы выбираются с мощностью 50-100 Вт для интенсивного освещения в ночное время. Монтаж устройств предусматривает крепление как к специальным стойкам, так и на само здание.
• Ландшафтные. Точечные светильники и светодиодные ленты, которыми создают и выделяют акценты в ландшафтном дизайне. Простые примеры – подсветка по периметру бассейнов, фонтанов, придомовых тропинок, гаражей, летних площадок и пр.

Важно: Выбор светодиодных устройств и ламп определяется на основе технических параметров: потребляемой мощности, цветовой температуры и освещенности. Последний параметр рассчитывается вручную. Необходимо выбрать норму освещенности для конкретного помещения согласно СНиП и умножить на площадь помещения. Полученное значение делится на значение силы светового потока по техническому паспорту одного светильника.

Пример: Гостиная с площадью 15 кв. м. Нормативная освещенность по проектному стандарту – 200 Лм. Световой поток от одного точечного LED-светильника – 300 Лм.

 

200 х 15 / 300 = 10.

Именно 10 светильников такого типа необходимо установить в помещении, чтобы создать комфортное освещение для глаз.

В чем заключаются конкурентные преимущества светодиодных источников?

• У светодиодных приборов отсутствует ультрафиолетовое излучение, но при этом выше яркость.
• Параметр светоотдачи у LED-приборов составляет 50-80 Лм/Вт, когда у аналогичной лампы накаливания – всего 7-20 Лм/Вт.
• Потребляемая мощность LED на 70% ниже в сравнении с другими источниками освещения. Если лампа накаливания потребляет 75 Вт, то ее светодиодный аналог – 10-12 Вт;
• Диапазон перепада напряжение для надежной работы LED-ламп составляет 80-230 В, что существенно снижает вероятность выхода элемента из строя.
• Эксплуатационный ресурс – до 50 000-100 000 часов, что в 50-100 раз больше, чем у ламп накаливания.
• Простая технология монтажа с возможностью создавать любые конструкции и диммируемые световые сцены в дизайне помещений.

Отдельными преимуществами стоит отметить показатели экологичности, а также прочность светодиодных ламп. В галогенных и лампах накаливания используется хрупкое стекло и «сомнительные» нити накаливания. В LED-светильниках – надежные светодиоды и пластиковые рассеиватели.

Ну а где же все недостатки?

Он есть, но всего один – высокая цена. Стоимость одной светодиодной лампы может составлять от 200 до 2000 рублей в зависимости от параметров. Ценник светодиодных светильников еще выше – от 5000 до 40-50 тыс. рублей. Ежегодно цены на диодные системы освещения падают за счет улучшения технологий и снижении себестоимости производства, но, если сравнивать их с классическими световыми приборами – цены все еще «кусаются».

Заключение

Если сравнивать все «ЗА» и «ПРОТИВ», то светодиодное освещение по качеству и надежности превосходит любые другие аналоги. Даже высокие затраты на покупку светильников и LED-ламп окупаются на несколько лет эксплуатации за счет минимального потребления электроэнергии без разницы в уровне освещенности. Производители гарантируют надежную работу таких систем до 25-30 лет. Пока вам придется сменить 5-10 галогенных и ламп накаливания, светодиоды будут светить также, как и в первый день после включения.