Анализ преимуществ и недостатков светодиодной продукции

Светодиодные светильники — шаг в будущее

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

  • Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
  • Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
  • Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
  • Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

  • Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
  • Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
  • Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
  • Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
  • Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
  • LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
  • Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

Недостатки светодиодов

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: “На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.



Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

Светодиодные светильники: преимущества и недостатки

Светодиодные лампы и светильники все больше входят в повседневную жизнь для окончательного решения по использованию LЕD-технологий необходимо знать их достоинства и недостатки.

Всего несколько лет назад светодиодные источники света использовались в основном для декоративного освещения и подсветки. Развитие и совершенствование технологий производства кристаллических полупроводниковых материалов привело к появлению ряда ценных преимуществ у светодиодных светильников, расширению области их применения и увеличению доли на рынке.

Современные светодиодные светильники: анализ основных преимуществ и недостатков

К достоинствам LED-приборов относятся:

  1. Низкое энергопотребление.
    Энергосберегающие светодиодные лампы потребляют в 2-8 раз меньше электрической энергии, чем другие искусственные источники света.
  2. Большой срок службы.
    Современные светодиодные системы способны функционировать до 50000-100000 часов (10-25 лет работы) без изменения первоначальных параметров качества освещения. Это примерно в 100 раз превышает показатель срока эксплуатации у ламп накаливания и в 12 раз у люминесцентных светильников.
  3. Возможность управления уровнем освещенности и качеством излучения.
    Светодиодные комплексы, дополненные регуляторами, датчиками и камерами преобразуются в интеллектуальную систему освещения, позволяющую регулировать параметры яркости светового потока, изменять его направление и управлять массивами светодиодов.
  4. Безопасность.
    В конструкции светодиодного светильника отсутствуют вредные и опасные компоненты (ртуть, аргон, неон, криптон), что обеспечивает экологическую и противопожарную безопасность его эксплуатации и не требует специальных условий для утилизации.
  5. Качество освещения.
    Свет, излучаемый полупроводниковыми материалами, максимально приближен к естественному дневному излучению, характеризуется высоким уровнем цветопередачи и чистотой, отсутствием пульсации светового потока, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Комбинации различных светодиодов дают возможность создавать любые цветовые оттенки.
  6. Стойкость к негативным факторам воздействия.
    Твердотельные источники света устойчивы к вибрации, перепадам напряжения и механическим повреждениям, способны работать в любых климатических условиях.
  7. Экономия на эксплуатационных расходах.
    Светодиодные лампы не требуют установки специальной пускорегулирующей аппаратуры и регулярного технического обслуживания.
  8. Миниатюрность
    Небольшие размеры LED источников света являются еще одним преимуществом светодиодных светильников. Однако в некоторых случаях, например, для создания мощного светового потока более 1000 лм эта особенность становится недостатком, поскольку требует использования большого массива светодиодов.

Недостатки светодиодных приборов освещения:

  • Низкая яркость светового потока по сравнению с традиционными источниками света.
    Проблему удается устранить путем использования нескольких полупроводников в одном приборе и объединения их в группы светодиодных модулей.
  • Срок службы светодиодных светильников определяется не только рабочим потенциалом светодиодов, но и зависит от параметров других составляющих системы освещения (размер и эффективность теплоотвода, гарантированный срок эксплуатации драйвера). По этой причине некоторые светодиодные установки могут работать меньше рекламируемого производителем срока.
  • Высокая стоимость LED-приборов по сравнению с другими искусственными источниками света, хотя общие затраты на освещение с учетом значительного срока службы светильников будут в несколько раз ниже.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Общий анализ достоинств и недостатков люминесцентного и светодиодного освещения

В последние годы весь цивилизованный мир взял курс на энергосбережение — в развитых странах активно внедряются инновации, призванные снизить объём потребляемой энергии. Об этом же говорят и в России, причем на самом высоком уровне, да и ситуация ясно показывает, что экономить так или иначе придётся, так как рост энергопотребления значительно обгоняет ввод новых мощностей. При этом значительная составная часть всех мощностей используется для освещения административных, торговых и офисных зданий, школ, больниц и так далее.

Как только в эфире прозвучали слова Президента РФ о необходимости замены ламп накаливания на энергоэффективные, в средствах массовой информации начали в огромном количестве появляться статьи, репортажи, круглые столы, ток-шоу, посвященные замене «лампочек Ильича» на экономичные, энергосберегающие. В качестве единственной альтернативы почему-то приводятся газоразрядные источники света.

Читайте также:  Различия и виды бесшовных нержавеющих труб

Возникает закономерное недоумение: создатели этих программ и статей мало информированы или сознательно формируют общественное мнение, обманывая потребителя?

При всех преимуществах так называемых «энергосберегающих» ламп, недостатки их использования все же перевешивают достоинства. Несомненно, они экономят электроэнергию, но только в сравнении с лампами накаливания. А вот светодиодным источникам света они проигрывают и очень значительно, практически по всем параметрам.

Фаза разогрева у газоразрядных ламп длится до 2 минут, то есть, им понадобится некоторое время, чтобы развить свою максимальную яркость.

Фактором, раздражающим глаз человека, является мерцание, которое присутствует в той или иной степени у всех газоразрядных светильников.

Недостатком энергосберегающих ламп является то, что человек может находиться от них на расстоянии не ближе, чем 30 сантиметров. Из-за большого уровня ультрафиолетового излучения энергосберегающих ламп при близком расположении к ним может быть нанесен вред людям с чрезмерной чувствительностью кожи и тем, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Также не рекомендуется использовать в жилых помещениях энергосберегающие лампы мощностью более 22 ватт, т.к. это тоже может негативно отразиться на людях, чья кожа очень чувствительна.

Еще одним недостатком является то, что энергосберегающие лампы не приспособлены к функционированию в низком диапазоне температур (-15С -20C), а при повышенной температуре снижается интенсивность их светового излучения.

Срок службы энергосберегающих ламп ощутимо зависит от режима эксплуатации, в частности, они “не любят” частого включения и выключения.

Конструкция энергосберегающих ламп не позволяет использовать их в светильниках, где есть регуляторы уровня освещенности. При снижении напряжения в сети более чем на 10% энергосберегающие лампы просто не зажигаются. Соответственно, их невозможно использовать с датчиками включения, реагирующими на изменение уровня освещенности или датчиками присутствия, то есть становится невозможным их задействование в общей системе энергосбережения, к примеру, многоквартирного жилого дома или административного здания. Даже те немногие и весьма дорогие модели, которые, как явствует из их описания, допускают использование светорегуляторов, весьма чувствительны к конструкции этих устройств и совместимы далеко не со всеми.

Но все эти недостатки не так значительны, по сравнению с тем, что внутри каждой энергосберегающей лампы содержится от 3 до 5 милиграммов ртути. Наиболее опасными считаются органические соединения ртути, которые образуются после попадания ртути в окружающую среду вместе с осадками.

“В настоящее время, из-за отсутствия централизованной сети сбора и переработки, плохой информированности и безответственности граждан, отработанные лампы выбрасываются вместе с обычным мусором с последующим размещением на полигонах твердых бытовых отходов, что недопустимо”,- говорится в сообщении Роспотребнадзора.

По данным ведомства, общее количество ртути, загрязняющее объекты окружающей среды в пределах территорий, предназначенных для строительства жилых зданий и общественных мест, составляет более 1,5 тонн в год.

Опасность представляет не только процесс утилизации отработанных ламп, но и неаккуратное обращение с ними. Разрушенная или поврежденная колба лампы высвобождает пары ртути, которые могут вызвать тяжелое отравление. Проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании ее паров, не имеющих запаха, с дальнейшим поражением нервной системы, печени, почек, желудочно-кишечного тракта.

В стандартном помещении без проветривания, например, зимой, из-за повреждения одной энергосберегающей лампы возможно кратковременное превышение предельно допустимой концентрации ртути более чем в 160 раз. А теперь давайте вспомним, какие осветительные приборы применяются в учреждениях здравоохранения, школах, детских садах, магазинах, предприятиях общепита и представим себе, что происходит, когда подобная лампа разбивается, и пары ртути оказываются в воздухе, а осколки рассеиваются на большой площади. Производители люминесцентных ламп не информируют население о том, что нужно делать в этом случае, а также о том, что подобные лампы подлежат обязательной утилизации на особых полигонах. Не из-за того ли, что они не хотят, чтобы потребитель знал о возможной опасности, которую они несут?

Таким образом, мы сами закладываем мину замедленного действия, которая даст о себе знать, когда начнет действовать запрет на лампы накаливания и количество потребляемых люминесцентных ламп возрастет в разы. Только за последний год по предварительным оценкам их продажи увеличились на 20% и составили около 60 миллионов штук.

Обеспокоенно следят за развитием событий и экологи. “Переход страны на энергосберегающие лампочки мы категорически приветствуем при соблюдении трех условий: создании системы их утилизации, улучшении их качества (многие лампочки не выдерживают заявленные 10 тысяч часов горения) и разработке программы перехода на следующее поколение осветительных приборов – светодиодов”, – сказал руководитель энергетических программ Гринпис России Владимир Чупров.

Зачем же сейчас вкладывать огромные государственные средства в производство того, что еще до своего внедрения уже устарело? Не лучше ли пустить средства на замену ламп накаливания на светодиодные лампы? Ведь они лишены всех недостатков прочих источников освещения.

На расширенном заседании президиума Государственного совета по вопросу повышения энергоэффективности российской экономики Президент РФ Д.А. Медведев особенно подчеркнул то, что мы уже очень сильно отстали от большинства развитых стран, и, если сейчас не использовать шанс наверстать упущенное, последствия могут стать необратимыми, а отставание станет невосполнимым.

Итак, еще раз вернемся к преимуществам светодиодных источников света:

  • высокое качество освещения при мгновенном запуске и отсутствии низкочастотной пульсации;
  • экономия электроэнергии более чем в три раза по сравнению с люминесцентными лампами и более, чем в 10 раз по сравнению с лампами накаливания;
  • возможность уменьшения сечения кабеля или мощностной разгрузки существующего. На данный момент значительная часть электрических сетей обветшала, и уменьшение нагрузки существенно увеличит их срок службы;
  • отсутствие затрат на обслуживание: срок службы светодиодов достигает 100 000 часов (а это более 11 лет беспрерывной работы), не требуется замены ламп, дросселей, стартеров;
  • отсутствие инфракрасного и ультрафиолетового излучения в спектре;
  • возможность применения низковольтных драйверов на 24В и 12В, что позволяет использовать светодиодные светильники в помещениях, особо критичных с точки зрения пожарной безопасности и взрывозащищенности;
  • очень высокая вандалоустойчивость, простота обеспечения высокой пыле- и влагозащищенности;
  • безвредность для здоровья и окружающей среды при использовании и утилизации.

Единственным недостатком, который оппоненты могут поставить в упрек применению светодиодов в освещении, является их якобы высокая стоимость.

Наше видение создания и развития рынка светодиодных светильников

Основные проблемы

  • Отсутствие ГОСТов и реальной системы сертификации, как следствие – разнообразие на существующем рынке неоптимальных конструкций с непонятными характеристиками (как правило, их просто декларирует производитель). При этом нужно понимать, что с момента утверждения системы стандартов и сертификации пройдет еще полгода-год до появления изделий, прошедших эту сертификацию. На какой срочности перспективу внедрения может рассчитывать государство в этом случае и сколько ртути в лампах будет завезено в страну за этот срок?
  • Отсутствие господдержки на уровне разработки и реализации пилотных проектов по внедрению данных систем освещения. Нет официально озвученных ожидаемых перспектив и программ развития.
  • Рынок развивается стихийно и в очень малых масштабах, как следствие – нет реальной конкуренции с HID. Производители светодиодных систем всего лишь в мелких масштабах конкурируют друг с другом.
  • В связи с ограниченность рынка, цены на светодиоды остаются достаточно высокими, и, как следствие, остается высокая цена на продукцию.
  • Возможно, должны существовать рынок стандартных элементов светодиодных светильников и российские производители, специализирующиеся на их выпуске.

Плюсы

  • В любом случае рынок существует (хоть и в минимальных объемах), соответственно, существуют российские разработчики и производители, которые имеют реальный производственный опыт.
  • Присутствие на рынке (в реальных магазинах) импортных изделий ограничено дешевыми китайскими подделками. Реальных импортных конкурентов мало и они дороги, а значит, есть перспективы для развития российского производства.
  • За последнее десятилетие организовался значительный сектор контрактного производства, что снимает проблему производства электронных модулей, из которых состоит светильник, а значит, не существует проблем с быстрым наращиванием производства на порядок и более. Если говорить в общем, не существует проблем ни в наличии комплектации и материалов, ни в наличии смежников и контрактного производства, ни в проведении НИОКР.
  • Технические характеристики излучателя (светодиода) позволяют создавать относительно простыми методами изделия с новыми потребительскими свойствами, что повышает удобство их эксплуатации.

Перспективы развития рынка и задачи, которые необходимо решить в этом контексте с нашей точки зрения.

1. Появление системы технических нормативов, прежде всего для изделий сектора коммерческого освещения (уличное освещение, общественные здания и помещения и пр.).

Появление ряда стандартных конструкций для применения в коммерческом освещении, прежде всего для замены люминесцентных источников света.

Реализация сколько-нибудь масштабных пилотных проектов по светодиодному освещению, отработка на них стандартов и подходов к проектированию.

2. Снижение цен. Это необходимо, причем снижение цен должно произойти достаточно быстро, иначе нет перспектив к масштабному развитию.

  • наращивание объемов и стандартизация должны привести к снижению цен на комплектации;
  • к производителям светодиодных светильников должно прийти понимание о переходе от конкуренции друг с другом к конкуренции с люминесцентными источниками освещения, а это возможно только при наличии сопоставимых с ними и коммерчески обоснованных цен;
  • должна сформироваться система поддержки российских производителей светодиодов, или, по крайней мере, квалифицированных импортеров с собственным инжинирингом;
  • собственный опыт показывает возможность производства качественных и недорогих изделий уже сейчас.

3. Развитие системной интеграции на рынке светодиодного освещения, что приведет к продвижению светодиодных проектов там, где со стороны владельцев, проектировщиков и застройщиков нет понимания схемы внедрения, и есть потенциальные сомнения в перспективности.

4. Господдержка развития направления светодиодных изделий для домашнего использования. Должно быть понимание того, что прямая замена ламп накаливания на светодиодные аналоги из-за свойств самого светодиода (как бы этого не хотелось) невозможна, а как следствие, нужно развивать проектирование и производство изделий, которые создают комфортный светодиодный свет, и имеют, кроме всего прочего, привлекательный и разнообразный дизайн (т.е. производители фикстур должны понимать схемы применения светодиодных излучателей и иметь широкий их набор вместе с системами питания). Здесь интересна следующая идеология – светильник – элемент дизайна интерьера, он вписывается в конкретный дизайн и работает до смены дизайна (грубо говоря, до следующего ремонта), после чего заменяется на другой светильник. Как результат – замена светильника (либо замена декоративного элемента светильника), а не замена ламп.

С нашей точки зрения, не имеет смысла вкладывать огромные государственные средства в развитие и освоение направления компакт-люминесцента, который влечет за собой проблемы с утилизацией, вред для здоровья и окружающей среды, и, по большому счету, является технологией вчерашнего дня. Эти средства лучше пустить на развитие современных технологий, а именно, светодиодного освещения, где есть возможность не догонять развитые страны с сомнительной перспективой наверстывания упущенного, а, как минимум, идти с ними вровень или даже опередить.

Читайте также:  Наклеивание первого полотна обоев

Плюсы и минусы светодиодных ламп

Вокруг эффективности использования светодиодных ламп по-прежнему продолжаются многочисленные споры. Неугасающая волна противоречий остаётся на высоком уровне, благодаря продолжающемуся стремительному развитию твердотельных источников света, что порождает новые преимущества и недостатки. Пять лет назад покупатели делали выбор светодиодных ламп всего по трем основным критериям: стоимость, мощность светового потока и срок службы. Сегодня покупатель подходит к выбору более осознанно — перед походом в магазин электротоваров он пытаются узнать подробности о новинке из интернета.

Предлагаем внимательно рассмотреть обе стороны медали, чтобы помочь сориентироваться в многообразии продукции и сделать собственные выводы относительно необходимости перехода на светодиодное освещение.

Достоинства

Низкое энергопотребление, дополненное огромным сроком службы, колоссальной светоотдачей и экологичностью – это четыре неоспоримых плюса, благодаря которым лампы на основе светодиодов сегодня выходят в лидеры. Оспаривать этот факт сложно. Но нужно учесть, что каждое из перечисленных преимуществ сопровождается поправками, которые добавляют серых тонов в красочную картину.

Потребление электроэнергии в 9 раз меньше, чем у ламп накаливания! Цифры с указанием малой мощности потребления ярко красуются на упаковке. Но соответствуют ли они действительности? Не всегда. Если рассматривать китайские безымянные образцы, то можно обнаружить, что замеры потребления тока, с последующим вычислением мощности, показывают отличающиеся в худшую сторону от заявленного значения результаты. Умышленно завышая ток, нечестные производители добиваются повышения светоотдачи кристалла. При этом КПД падает, и время работы светильника уменьшается в разы от заявленного. А это уже недостаток. Но этот недостаток, как правило, присущ только дешевым китайским образцам.

Срок службы 30–50 тыс. часов! Да, это намного больше, чем у предшественников и это действительно серьезное преимущество. Заявленная цифра соответствует действительности только при эксплуатации светодиода в лабораторных условиях, т. е. при температуре кристалла около 25 °C. В реальности это невыполнимо и, в лучшем случае, температура p-n перехода не превысит отметку в 75°C. Если в конструкции лампы предусмотрен качественный стабилизатор тока и эффективный теплоотвод от светодиодов, то 30 тыс. ч. она прослужит, при этом первые 10 тыс. ч. – с минимальной потерей яркости. В противном случае время наработки на отказ резко сокращается. Отдельно стоит упомянуть о деградации светодиодов – необратимом процессе снижения их уровня светового потока от времени. То есть чем дольше работает светильник со светодиодной лампой, тем менее ярко он светит. Ввиду высокой продолжительности срока службы, производителями светодиодных ламп исследования в области деградации светового потока не производятся. А если и производятся, то в ускоренном режиме. Поэтому производители не могут точно сказать через какое время лампы станут светить менее ярко на 10%, а через какой на все 30% и ее нельзя будет использовать. Такое вот преимущество…

Что делать, если LED лампа перестала светить? Ремонтировать! Это ещё один плюс, которого нет у галогенок и ламп накаливания. Во время эксплуатации может образоваться холодный контакт на пайке или перегореть резистор. Разборный корпус позволяет добраться до любого узла и, приложив немного усилий, восстановить работу изделия.

Цветовая температура классической лампы накаливания составляет 2800°K, что сближает её с естественным солнечным излучением в вечернее время. Светодиодный источник может излучать свет в широком диапазоне – начиная от 1800°K и перешагивая границу в 6000°K. В зависимости от назначения потребитель может подобрать светодиодную лампу любого тона: холодного, нейтрального, тёплого. Частые включения и выключения не влияют на срок службы светодиода, а в момент подачи питания он светится сразу на полную мощность. Данное достоинство отсутствует у люминесцентных ламп, которые не любят частых переключений и разгораются в течение двух минут. Кроме этого, в светодиодных осветительных приборах нет опасных химических элементов, а их колба может быть изготовлена из пластика, что делает их менее хрупкими.

Неоспоримым достоинством ламп на основе светодиодов является возможность дублирования форм-фактора любого другого осветительного прибора. В результате такой модернизации рынок наводнили светодиодные лампы с широко используемыми стандартными цоколями: Е14, Е27, G4, G5 и прочие. Пластиковый корпус с температурой нагрева не более 60°C – это удобно и безопасно.

LED технология не оставила в стороне и автомобильную отрасль. Высокая светоотдача и холодный свет мощных белых светодиодов бросили вызов ксеноновому освещению. В автомобилях премиум-класса переход на новый тип фар вполне оправдан, т. к. стоимость автомобиля уходит на второй план, уступая дизайну, комфорту и надёжности.

С учётом вышесказанного основополагающим критерием выбора светодиодной лампы должен стать её производитель. Только качественному продукту будут присущи все выше перечисленные преимущества.

Недостатки

Есть у светодиодных ламп один существенный минус, который тормозит их повсеместное распространение и вытекает в существенный недостаток. Это высокая стоимость. В странах с низким уровнем дохода у населения нет средств, чтобы купить светодиодные лампы для дома, а государство отказывается вкладывать средства в модернизацию уличного и промышленного освещения, продолжая трансформировать мегаватты энергии в тепло. Сегодня многие люди не желают отдавать деньги за современную лампочку и ждать несколько лет, когда она окупится, и будет приносить выгоду от экономии электроэнергии.

Этому факту есть ещё одно объяснение – низкое качество дешёвых китайских изделий, которые подрывают репутацию светодиодных ламп. Рынки европейских стран наводнены китайскими лампочками, у которых, то технические характеристики завышены, то вместо качественного драйвера вмонтирован обычный диодный выпрямитель. В итоге надёжность изделия снижается в разы.

К недостаткам можно отнести и тот факт, что количество выпускаемой светодиодной продукции в России ничтожно мало по сравнению с аналогичным товаром, который поступает из Китая. К тому же цена отечественных светодиодных ламп выше, что отталкивает многих покупателей.

Среди недостатков светодиодных ламп, которые присущи всем типам изделий, стоит выделить следующие:

  • деградация кристалла, в результате чего он постепенно, из года в год, теряет яркость;
  • нейтральный и холодный белый свет подавляет выделение гормона мелатонина, который отвечает за регуляцию сна;
  • применение понижающего преобразователя с функцией стабилизации тока, что ведёт к удорожанию изделия.

К минусам, которые, как правило, присущи дешевым китайским изделиям относятся:

  • высокий коэффициент пульсации;
  • не комфортная цветовая температура;
  • плохие цветовые характеристики;
  • не соответствие светового потока и эквивалента лампе накаливания.

Невзирая на присущие минусы, твердотельные источники света уверенно пробивают себе путь в будущее. Поэтому продолжать медлить с покупкой – не есть здравое решение. Просто нужно ближе познакомиться с нынешними возможностями светодиодных ламп, которые можно найти на страницах нашего журнала.

Основная проблематика рынка светодиодного освещения

Ведущие лица компаний рассказали с какими проблемами сталкиваются организации в своей деятельности.

«СТК Системы освещения». Сергей Исполатов, генеральный директор

Наша компания специализируется на производстве и продаже светильников для освещения магазинов и выставочных залов. Являясь производителями качественной продукции, не уступающей европейским аналогам, мы постоянно сталкиваемся с засилием низкокачественной китайской продукции, продавцы которой дезинформируют покупателя, сильно завышая технические данные своих светильников и данные об их ресурсе.

Таким образом, покупателя вводят в заблуждение, предлагая ему «как бы хороший светильник» по очень низкой цене. На самом же деле данные светильники не соответствуют заявленным характеристикам потребления электроэнергии, выдаваемого светового потока, цветопередачи, спектра, используют матрицы и другие компоненты низкого качества от неизвестных производителей, работают с постоянным перегревом, что очень быстро приводит к снижению светового потока и выходу матрицы из строя.

«ЛюксОН». Алексеев Александр, руководитель отдела продаж

За 9 лет производства и реализации светодиодной продукции компания «ЛюксОН» столкнулась с некоторыми проблемами, которые являются весьма распространёнными на рынке светодиодного освещения.

Как и любой вид освещения, LED продукция имеет ряд преимуществ и недостатков, но в то же время уверенно отвоевывает все большие сегменты рынка. На сегодняшний день нижеперечисленные проблемы не составляют полный перечень стоп-факторов, но, как нам кажется, именно с ними связаны основные «камни преткновения» работы с клиентами.

В первую очередь стоит отметить мнение большинства энергетиков и инженеров о том, что цена LED продукции сильно «преувеличена» современными СМИ и самими производителями. При общении с конечными клиентами часто возникает возражение о дороговизне осветительного прибора. Хотя за рубежом такой же точно продукт стоит в 4–5 раз дороже.

Следующей, но не менее важной проблемой можно считать дизайнерский подход при проектировании светильника. При мониторинге рынка можно заметить некую шаблонность внешнего исполнения моделей, особенно это касается мощных светильников, использующихся в сфере промышленности и уличного освещения. При использовании большого количества светодиодов необходимо задумываться в первую очередь о технических характеристиках светильника, а именно теплоотвода корпуса, поэтому дизайнерский вопрос отступает далеко даже не на третий план. Но компания ЛюксОН разработала широкий модельный ряд промышленных и уличных светильников не шаблонного типа, при этом сохраняя высокое качество и технические показатели осветительных приборов.

Также довольно часто возникают трудности с поставками – многие производители заказывают компоненты из КНР, и из-за проблем с таможенными задержками и логистикой отказываются от крупных проектов, или реализуют с большими задержками по срокам. Поэтому многие потребители, имея негативный опыт работы с отказами или срывами сроков, весьма негативно относятся к продукции в целом.

Еще одной «загвоздкой» является вопрос финансирования. Далеко не все организации, как государственной, так и частной формы собственности могут найти бюджет на массовое переосвещение территорий, поэтому энергосервисные контракты приобретают все большую популярность. Но без поддержки государства такой вид обеспечения является весьма рискованным, в отличии от систем западных партнеров, на опыт которых чаще всего и ссылаются клиенты.

Перечень вышеуказанных проблем далеко не полный, существуют довольно много проблем, с которыми сталкиваются как производители, так и дилерские сети. Но будем надеяться, что в скором будущем все негативные факторы устранятся посредством выращивания светодиодных кристаллов на территории Российской Федерации, роста объема выпускаемой качественной продукции и воспитания квалифицированных кадров в области энергоэффективности.

ООО «Комплексные системы». Станислав Лермонтов, главный конструктор

Первая проблема проявляется на всех этапах: от проектирования светильника до его эксплуатации на объекте. В настоящий момент существуют действующие ГОСТы, в которых достаточно подробно прописаны основные конструктивные и эксплуатационные требования, предъявляемые к светильникам вообще и светодиодным в частности. Очень грамотные вещи прописаны. Однако, усложнение конструкции светильника и использование материалов, отвечающих требованиям нормативов, ведёт к удорожанию конечного продукта и, соответственно, снижению его конкурентоспособности.

Читайте также:  Ремонт в квартире: укладка плитки со сдвигом. Пошаговая инструкция с фото

Однако, эти нормативы перестали носить обязательный характер (раньше на титульном листе каждого ГОСТа было указание, что его несоблюдение преследуется по закону) и перешли в разряд «рекомендательных». А, соответственно, с точки зрения большинства — необязательных к исполнению. Таким образом, мы получили на рынке большое разнообразие достаточно недорогой, но не очень качественной (а иногда даже и откровенно опасной для жизни) продукции. В условиях жёсткой ценовой конкуренции только единицы производителей могут позволить себе изготавливать дорогущий продукт, отвечающий самым высоким требованиям. Такие модели являются, как правило, «флагманами» и не приносят заметной на общем фоне всей линейки продукции прибыли.

Отсутствие сбалансированной и непротиворечивой нормативной базы по применению светильников и нормам освещения также вносит свою лепту в существующий беспорядок. В результате мы имеем категорически неподходящие светильники в школах и тёмные улицы при замене старых светильников на светодиодные. Методики измерений светотехнических характеристик светодиодных светильников в настоящий момент вообще практически отсутствуют, так как их пока не адаптировали. Измерение светодиодных светильников по методикам ламповых приводит к сюрреалистическим результатам: результаты говорят, что всё хорошо, а вот на глаз — всё совсем плохо.

Вторая проблема ведёт к повсеместному насаждению низкокачественной продукции и, как следствие её малой надёжности, определённой дискредитации светодиодной отрасли в целом. В условиях, когда единственным аргументом на торгах является цена, а главный энергетик Заказчика считает, что информация «нам нужен светильник, чтобы заменить лампу ДРЛ 250» является исчерпывающей, сложно ожидать коммерческой успешности более дорогих, но и более качественных решений. В нашей стране всё никак не может прижиться понимание того, что если тебе что-то надо, но ты в этом ничего не понимаешь — надо нанять профессионала. Да, бесплатно работать он не будет, но в итоге потери от выхода из строя низкокачественного или эксплуатации нецелесообразного оборудования будут неизмеримо выше. У нас же, скупой продолжает платить дважды, трижды, а то и постоянно, надеясь на русский «авось».

Третья проблема подрывает один из основных принципов здоровой конкуренции: взаимную честность всех игроков. Во многих флагманах передовой светотехнической и научной мысли существует особого рода оптимизм, прививаемый личному составу со стороны менеджмента. Поговаривают, что этим чувством иногда заражаются даже такие депрессивно-пессимистичные в силу специфики своей работы люди, как технари. Следствием такого всеобщего настроя и являются, по большей части, выходные паспортные характеристики изделий. В то время, как мрачные и недоверчивые инженеры из, серьёзных, имеющих ещё советскую историю фирм, проводят длительные и нудные серии испытаний, наиболее прогрессивная часть производителей назначает параметры просто волевым усилием. Оптимизм — безусловно, повышает качество жизни и увеличивает продажи. Но потребитель смотрит на цифры и сравнивает их, при этом не догадываясь, что написанному верить можно только с большой оглядкой.

Также немаловажной проблемой, тормозящей развитие производителя, являются крайне дорогие деньги. Потребитель хочет чтобы было быстро и со склада. Чтобы сформировать достаточный склад готовой продукции по всей номенклатуре, необходимо заморозить огромные средства. При текущей стоимости кредитов, вкладывать заёмные средства в формирование задела — смерти подобно. При строительстве или ремонте какого-либо объекта электроосветительная часть находится в самом конце пищевой цепочки: как правило, светильники надо ставить даже не «вчера», а «месяц назад», так как на предыдущих стадиях строительства все свои сроки уже. не соблюли. Вот и ищет Заказчик судорожно «то, что нужно, но со склада», производитель говорит «два месяца», а в итоге закупается «что получится».

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

В последнее время все большую популярность набирают светодиодные лампы освещения. Это стало следствием усовершенствования процесса изготовления полупроводниковой продукции, в результате чего, LED-лампы стали более доступными для рядовых потребителей.

Основные достоинства светодиодных ламп – это энергоэффективность и огромный срок службы. Источники света на основе полупроводниковой технологии работают до 20 раз дольше, чем любые другие аналоги.

Хотя, светодиоды уже давно являются важным элементом, используемым в электронике (индикаторы в бытовых приборах и тд), но только недавно они завоевали популярность в сфере освещения, благодаря появлению мощных и эффективных LED-ламп, генерирующих свет достаточно сильный, чтобы использовать их как равноценные заменители ртутным люминесцентным, энергосберегающим флуоресцентным и даже лампам накаливания.

В настоящий момент на рынке представлены светодиодные лампы достаточно мощные для использования их в качестве основных источников освещения в квартирах и частных домовладениях, офисах и промышленных объектах, уличном или парковом освещении, и даже архитектурной подсветки офисных зданий, стадионов и других объектов инфраструктуры.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Стоит отметить, что ширина цветового диапазона у светодиодных ламп огромна – от 2500 К до 10000 К по шкале цветовых температур. Этим объясняется возможность применения таких ламп в помещениях различного назначения – от офисов, больниц и промышленных объектов до квартир и подсветки растений.

Преимущества и недостатки LED-ламп

Основные плюсы светодиодных ламп:

  • длительный срок службы. Это основное преимущество светодиодных ламп. Ресурс светодиодов – от 50000 до 100000 часов службы, что эквивалентно 10-11 годам беспрерывной работы. Это впечатляющие цифры, особенно, в сравнении с классической лампой накаливания, имеющей ресурс в 300-1000 часов. Столь продолжительный срок службы, компенсирует и оправдывает относительно высокую стоимость светодиодных ламп;
  • энергоэффективность. Светодиоды – наиболее энергосберегающий источник освещения. Уровень их энергопотребления весьма низок не только в сравнении с лампами накаливания. Энергосберегающие люминесцентные или ртутные также не могут конкурировать со световой эффективностью светодиодов, в которых 80% электроэнергии преобразуется в свет и только 20% теряется и преобразуется в тепло. Для сравнения эффективность лампы накаливания находится на уровне 5-10%, вся остальная энергия выделяется с тепловым излучением. Так что, светодиодная лампа, мощностью в 10-12 Вт, будет равносильна лампе накаливания в 100 Вт. Соответственно, эффект экономии электроэнергии превышает отметку в 8-10 раз;
  • устойчивость к повреждениям и перепадам температур. В отличие от традиционного освещения, преимущество светодиодного заключается в том, что оно не содержит тонких нитей накаливания или стеклянных элементов корпуса, которые очень чувствительны к повреждениям. Обычно при создании светодиодной лампы используются высококачественные пластмассы и алюминиевые детали, что гарантирует устойчивость к повреждениям и перепадам температур;
  • теплопередача. Светодиоды, по сравнению с традиционным освещением, генерируют небольшое количество тепловой энергии из-за их высокой эффективности. Этот фактор исключает не только ненужные потери электроэнергии на обогрев, но и является важным в обеспечении безопасности. Светодиодные лампы не перегреваются и не могут нанести повреждения, например, ребенку, при контакте с ними. Отсутствие перегрева – еще и гарантия пожаробезопасности, исключающая возможность появления открытого огня из-за чрезмерного нагрева лампы;
  • экология. Преимущество светодиодного освещения заключается также в том, что светодиоды не содержат токсичных материалов, таких как ртуть и другие тяжелые металлы, опасные для окружающей среды, в отличие от энергосберегающих ламп. Они не только не имеют негативного воздействия на организм человека, но и могут легко и безопасно утилизироваться, без ущерба для окружающей среды;
  • размер. Светодиодные лампы могут быть выполнены в разных размерах и формах. Это значительно расширяет сферу их применения – от маленьких источников света в системах подсветки, до форм, напоминающих классическую лампу накаливания;
  • фокус. Конструкция светодиодной лампы может быть выполнена так, чтобы фокусировать свет в определенном направлении. Лампы накаливания и флуоресцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора света и направления его в удобном для использования виде. Это свойство полезно при разработке направленной подсветки рабочей зоны на кухне или письменного стола, например;
  • время отклика. Светодиодные лампы достигают максимального уровня светимости моментально, после их включения и не требуют разогрева, как ртутные лампы.
  • цикличность. Светодиоды не подвержены поломкам и выходу из строя из-за частого их включения-выключения.

Основные минусы светодиодных ламп:

  • стоимость. Один из наиболее существенных недостатков светодиодных ламп. Хотя развитие полупроводниковой индустрии идет огромными темпами, светодиоды и сегодня, все еще относительно дорогостоящие, в сравнении с аналогами. Однако, отсутствие необходимости в частой замене и высокая энергоэффективность, успешно компенсирует высокую цену LED-ламп;
  • габариты. Мощные светодиодные лампы имеют достаточно большие размеры. Это является следствием наличия в них специального радиатора, обеспечивающего отвод выделяемого тепла от светодиода. Хотя, эффективность LED высокая, диоды работают некорректно при температуре выше 60 градусов по Цельсию. Наличие радиатора – является и причиной того, что такие лампы нельзя устанавливать в светильники закрытого типа, куда отсутствует свободный доступ воздуха. Эти недостатки светодиодных ламп, не позволяют их эффективно использовать повсеместно;
  • качество цветопередачи. Потребители жалуются на то, что LED-лампы испускают неприятное для восприятия свечение, но в этой области не всё так плохо;
  • необходимость LED-драйвера – специализированного блока питания, обеспечивающего стабильность в импульсном энергоснабжении светодиодной лампы. Этот фактор дополнительно способствует увеличению общей стоимости освещения. Дополняет минусы светодиодных ламп – необходимость установки блока питания, где он будет скрыт от глаз, но доступен, в случае внезапной поломки;
  • потускнение и мерцание светодиодов – неприятные последствия деградации светоизлучающего кристалла, который со временем теряет свои первоначальные свойства.
  • трудность замены. Если один диод в лампе перегорел, заменить его проблематично, а часто и невозможно.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.

Ссылка на основную публикацию