Светодиоды можно применять для подсветки интерьеров (дома и офиса), мест общего назначения и массового скопления людей, светофоров и уличных устройств (на столбах), освещения улиц и парков.

Осветительные лампы на основе мощных светодиодов обладают заметными преимуществами перед традиционными осветительными приборами.

Намеренно опускаю термин «светодиодная лампа», поскольку по устоявшейся терминологии однозначного определения светодиодных светотехнических изделий сейчас нет, стандарты по терминам и определениям находятся в стадии разработки как в России, так и за рубежом.

В части надежности (определение – наработка до отказа) и долговечности светодиодных ламп сегодня многие спорят. Эта тема живо обсуждается в социуме. Отчасти поэтому в свет вышла книга, которую вы сейчас держите в руках.

Преимущества светодиодного освещения неоспоримы. Основным преимуществом светодиодного освещения является экономия электроэнергии – за счет низкой потребляемой мощности – по сравнению с альтернативными и менее эффективными энергосберегающими устройствами. Длительный срок эксплуатации и большая наработка на отказ определяют сокращение затрат на обслуживание.

Светодиодное освещение имеет хорошие качественные показатели, такие как высокий индекс цветопередачи и низкая пульсация светового потока. В светодиодах отсутствуют вредные вещества, загрязняющие окружающую среду. Использование специально рассчитанной оптической системы обеспечивает снижение светового загрязнения, что благотворно сказывается на здоровье и комфорте человека.

Низковольтное питание делает светодиодное оборудование пожа-ро-, взрыво- и травмобезопасным. Благодаря этим факторам, а также большой световой отдаче светодиодное освещение стало актуальным в сложных условиях эксплуатации.

Таким образом, светодиодные светильники стали привлекательными для потребителей как в экономическом, так и в экологическом плане, а также по многим другим характеристикам, включая пожарную безопасность. Поэтому за ними будущее.

Практический эксперимент, представленный ниже, иллюстрирует авторский опыт эксплуатации в бытовых условиях одной светодиодной лампы.

Практический эксперимент

Лампа Camelion, модель LH11-U/842/G23, по заявленным паспортным данным должна была проработать 10 000 световых часов. Ее мощность 11/55 Вт. Цветовая температура 4200 °К НО- 230 В/50 Гц. Световой поток 60 лм.

Практически она проработала без замены с 1998 по 2012 год. Выводы делайте сами.

Далее рассмотрим лампы для бытового и промышленного освещения на основе светодиодов.

Лампы бытового назначения на основе светодиодов стандартизированы по форм-фактору цоколя, как ранее лампы накаливания и энергосберегающие лампы. Тем не менее сегодня рынок таких бытовых ламп достаточно разнообразен. В качестве примера на рис. 1.6 представлены изделия торговой марки IKEA (Швеция).

Рис. 1.6. Светодиодная лампа производства КНР по лицензии IKEA (Швеция)

На рис. 1.6 показана лампа мощностью 7,5 Вт типа LED1205G8E27. Ток ее потребления составляет 45 мА, удельный световой поток 53 лм/Вт. Справа – более мощная (10 Вт) лампа LED1307G10E27 с током потребления 46 мА и удельным световым потоком 60 лм/Вт.

Этот пример показывает, что увеличение мощности на 2,5 Вт (почти на треть) увеличивает ток потребления всего на 1 мА. По цифрам, указанным производителем на корпусе изделий, можно рассчитать и световой поток. В случае с лампой LED1307G10E27 он составит 60 х 10 = 600 лм.

В корпусе лампы установлен преобразователь сетевого напряжения 200…240 В в постоянное (модулированное) напряжение 14 В. Обратите внимание (см. рис. 1) на размещение светодиодов внутри колбы – она не типична для таких изделий. Мощные светодиоды расположены вокруг коллиматора, их свет усиливается линзой. Свет от этих ламп действительно «теплый» – по шкале цветовой температуры он примерно соответствует 2700 °К. Изображение работающей лампы представлено на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Подключенная к питанию светодиодная лампа по шведской технологии

Эти изделия, произведенные, кстати, в КНР, сильно отличаются от других, например производства РФ, имеющих колбу классической формы, через которую не виден источник света. Изделия фирмы «Оптолюкс» (Россия), о которых мы уже говорили выше как о примере российского производства, обеспечивают световой поток 570 лм при мощности 9 Вт. Они могут заменить 60-ваттные лампы накаливания, т. е. экономят до 80 % электроэнергии. Лампы типа IKEA без алюминиевого теплоотвода весят всего на 100 г меньше, чем лампы отечественного производства «Оптолюкс» с теплоотводом, занимающим часть корпуса светильника.

Заявленный срок службы светодиодов составляет 15 лет при работе 8 часов в день и включении/выключении не более 4 раз в день. Описанные выше лампы не подходят для систем регулирования яркости, их нельзя погружать в воду, подвергать воздействию открытого пламени и раскаленных предметов.

В России существует собственное производство ламп на основе мощных светодиодов, которым занимается холдинг «Российские светодиоды». К примеру, производство светодиодных ламп «Оптолюкс-Е27-3015» осуществляется на базе одноименной фирмы (см. 1.8).

Свет лампы российского производства «Оптоган» по цветовой температуре более холодный (об этом мы еще поговорим в сравнительном анализе – на примерах – в этой главе). Мощность ламп различна – сегодня можно приобрести изделия от 3 до 15 Вт.

Рис. 1.8. Лампа «Оптолюкс-Е27-3015»

Представленные выше светотехнические изделия являются относительно маломощными. Тем не менее светодиоды как элементы таких изделий производятся крупнейшими компаниями, среди которых выделяются Cree Lighting, Lumileds Lighting и Nichia Corporation, имеющие собственное производство кристаллов на основе материалов InGan.

Другие компании-производители, такие как Lamina Ceramics, достигли успехов в изготовлении светильников. Они не производят собственных кристаллов, а корпусируют кристаллы других компаний под своей торговой маркой.

Светотехнические изделия в форме ламп различаются не только по форме, но и по направленности светового потока: с фокусирующей линзой, рассеянного света или матрицей из светодиодных кластеров.

К примеру, светодиодная лампа Ledare Е14, модель LED1217C6, рассчитана на напряжение 220–240 В и мощность 7 Вт (50/60 Гц), световой поток 400 лм, цветовая «температура» 2700 °К. Таким образом, сила света и мощность распределены как 57 лм/Вт.

Размеры лампы соответствуют стандарту, указанному для обычной лампы накаливания.

В отличие от ламп накаливания и энергосберегающих ламп, светодиодные имеют достаточно точное и определенное время наработки до отказа, а именно время непрерывной работы 25 000, количество включений – 25 000. В то время как энергосберегающие и лампы накаливания имеют только примерные параметры. А в части количества включений/отключений при гарантированной работоспособности устройства вообще не регламентированы.

Коэффициент CRI > 87. Этот параметр – так называемый световой индекс.

Световой индекс (CRI Color Rengering Index) рассматриваемого изделия 92. Световая мощность 94 Вт говорит о том, что «выход света» (люмен) составит 940 Ei при мощности потребления от сети 10 Вт. Класс энергосбережения «А», достаточно высокий. Это позволяет реально экономить – для сравнения: данная лампа потребляет 7 кВ за 1000 часов.

Практический пример

По существующим в Петербурге расценкам отпуска электроэнергии в быту – 4,02 рубля за 1 кВ/ч – и (усредненно) времени использования одной такой лампы 2 часа в день за полтора года эксплуатации придется заплатить чуть больше 30 рублей.