Светодиод представляет собой прибор на основе полупроводниковых кристаллов с электронно-дырочным переходом. Он создает оптическое излучение в узком диапазоне спектра при пропускании через него электрического тока. Под действием последнего каждый кристалл начинает излучать лучи в спектре RGB, а белый цвет является результатом их смешения. При изменении соотношения цветов получают оттенки белого света от теплого до холодного.
Если говорить о современных светодиодных лампах, то они состоят из следующих элементов:
- Плата с диодами
- Драйвер для выпрямления тока
- Радиатор для отвода тепла
- Цоколь (Е27, Е14, Е40, GU10, GU5.3 и др.)
- Колба (традиционной формы, в виде свечи, шара, эллипса, «кукурузы»)
- Держатели (нижний и верхний)
Преимущества и недостатки светодиодного освещения
Как и другие популярные источники освещения – традиционные и люминесцентные – они тоже имеют достоинства и недостатки. К преимуществам LED светильников относят следующие характеристики:
- Срок службы. Они способны работать до 100 000 ч. У лампы накаливания этот показатель составляет до 1 000 ч, у галогенной – до 4 000 ч, у люминесцентной – до 10 000 ч.
- Экономное потребление энергии. Они расходуют в среднем в 7 раз меньше электричества, чем лампа накаливания, в 2 раза меньше люминесцентной и в 4 раза меньше галогенной при условии, что они дают одинаковую по освещенность помещения.
- Параметры светоотдачи. Мощность светового потока в них составляет 50-100 лм на 1 Вт. У галогенных эта характеристика составляет до 22 лм, у люминесцентных – до 60 Вт, у ламп накаливания – до 17 лм. В трех последних 40-90 % мощности тратится на нагрев корпуса.
- Экологичность. В составе LED-лампы отсутствуют токсичные компоненты. Лампы накаливания и галогенные не претендуют на экологичность из-за того объема энергопотребления, которое тратится «впустую». Люминесцентные содержат пары ртути и требуют соблюдения выполнения строгих правил утилизации, утвержденных на законодательном уровне.
- Запас прочности конструкции. Лампы накаливания и галогенные легко разбиваются при падении с высоты до 1 м и легком механическом воздействии. А сильная вибрация приведет к тому, что в них порвутся нити накаливания. Колбы люминесцентных лампы более прочные, но разбивать их нежелательно из-за потенциального вреда для здоровья. Самый прочный корпус у LED-ламп, так как колба – самый хрупкий элемент конструкции – изготовлена из пластика.
- Естественный свет. Ближайший к нему спектр дают светодиоды. Их индекс цветопередачи составляет 80-85 единиц, в то время как у естественного солнечного освещения – 100 единиц (абсолютное значение). Среди остальных решений к этой характеристике приближаются только люминесцентные лампы с их 60-65 единицами.
Светодиодные источники света не нуждаются в регулярном техническом обслуживании и подходят для освещения влажных и пыльных помещений. На их срок службы не влияет частое включение и отключение питания, в отличие от галогенных, люминесцентных и ламп накаливания.
С момента появления на рынке источники света на основе светодиодов непрерывно дешевеют, но до сих пор остаются дорогими на фоне альтернативных решений. Это является их главным и единственным недостатком. Но если учитывать срок службы и уменьшенное потребление энергии, установка LED-освещения будет предпочтительнее с экономической точки зрения.
Внутреннее освещение
Светодиодные светильники безопасны для людей, поэтому их можно устанавливать в школах и детских садах, больницах, театрах, ресторанах, торговых центрах. Светодиоды не содержат ртуть. Так, если на люминесцентной лампе появится даже маленькая трещина, она начнет выделять вредные пары ртути и перестанет работать. Светодиоды лишены этого недостатка.
Кроме того, если люминесцентная лампа разгорается не сразу, давая в первую минуту после включения тусклый цвет, то светодиодный светильник разгорается моментально. Он дает яркое равномерное освещение. Еще одно сравнение в пользу светодиодов: освещение светодиодными светильниками не дает мерцания, от которого устают глаза, они безопасны для зрения. Также они не имеют шумового загрязнения, так как у них нет дросселей и стартеров, пульсация не превышает 1%. Ультрафиолетовое излучение у светодиодов отсутствует, а значит, нет вреда коже. Разместив светодиодные светильники по периметру комнаты, кабинета или зала, Вы получите равномерное, комфортное для восприятия освещение.
Внешнее освещение
Светодиоды широко используются для освещения фасадов зданий, а также прилегающих к ним территорий. Уличные светодиодные светильники устойчивы к атмосферным явлениям и перепадам температур. Они могут работать при любой погоде. Светодиоды обычно размещают в прочном алюминиевом корпусе, который имеет антикоррозийное покрытие. Данный тип светильников быстро включается и выключается, бесшумно работает. Что немаловажно, светодиодные лампы не оказывают вредного влияния на окружающую среду и не требуют утилизации. Кроме того, они просто монтируются.
Расчет освещения светодиодными светильниками
Освещение светодиодными светильниками может быть местным, общим или акцентированным. Последний используется в том случае, если необходимо подчеркнуть элементы интерьера или оформления фасада здания. Местное освещение применяется тогда, когда нужно осветить конкретный участок или рабочую область. В остальных случаях используется общее освещение. Кроме того, для разных типов помещений установлены разные нормы освещенности. Нормативы можно найти в СНиПах.
Так, для лестничной площадки многоквартирного дома норма составляет 100 лк на 1 кв. м, для заведения общепита — 200 лк, для офисного кабинета — порядка 490 лк. Эти нормы установлены для помещений с высотой потолков 2,5-3 м. Если потолок располагается выше, то больше должен быть и уровень освещенности.
В паспорте к светодиодному светильнику должна быть указана величина светового потока, который он производит. Чтобы рассчитать количество светильников, необходимых для установки в помещении, нужно умножить площадь помещения на норматив освещенности и разделить на световой поток. Например, для офисного помещения площадью 20 кв. м расчет будет таким: 20 кв. м х 490 / 400 лм = 24,5 шт.