Преимущества и недостатки светодиодов и светодиодных ламп

В условиях регулярного повышения цен на электричество потребители услуг ЖКХ стали использовать экономичные аналоги ламп накаливания. Современные интерьеры квартир и домовладений уже невозможно представить без LED-подсветки. Но помимо желания снизить расходы на свет и изменить убранство комнат, необходимо учитывать определенные недостатки светодиодных ламп. Рассмотрим основные минусы и плюсы использования светодиодного освещения.

Экономичность

Одно из приоритетных преимуществ LED-элементов – это минимизация расходов на оплату электроэнергии. Степень мощности светодиодов ниже, чем у ламп накаливания, поэтому один полупроводниковый элемент в 8-10 Вт функционально эквивалентен  аналогу на 60 Вт с «вольфрамовой нитью». Модели с электронно-дырочным переходом экономичнее люминесцентных источников освещения, поскольку их показатели мощности достигают 15-16 Вт.

Показетели мощности ламп.

В попытках минимизировать расходы на оплату электроэнергии не следует менять лампы накаливания на светодиодные устройства во всех помещениях. LED-освещение рациональнее предусмотреть в тех комнатах, где члены семьи привыкли проводить большую часть досуга.

Светодиодные приборы также уместны для придомовой территории, на которую осенью и зимой приходится большая часть электроэнергии.

Срок службы

LED-лампы отличаются долговечностью. Производители светодиодов декларируют, что гарантийный срок инновационного изделия составляет 2 года.

Срок службы светодиодной лампы.

Если лампу правильно эксплуатировать, то она прослужит не менее 30 тыс. часов. За указанный промежуток времени пришлось бы сменить несколько десятков приборов освещения, работающих по принципу накаливания.

Но, оценивая сильные и слабые стороны светодиодных ламп для дома, некоторые потребители сомневаются, что LED-элементы рассчитаны на длительную эксплуатацию. Изготовители светодиодных ламп могут намеренно завышать срок службы светодиодов, декларируя, что изделия будут функционировать на протяжении 5-10 лет. На деле, в процессе производства они используют дешевое сырье, которое позволяет LED-светильникам работать не более 1 года.

Устойчивость к повреждениям

Традиционные приборы, излучающие свет, не отличаются высокими показателями прочности, поскольку их основу составляют стеклянный корпус и тонкая нить накаливания.

В изготовлении LED-ламп зачастую используют алюминиевые компоненты и высококачественные пластмассы, поэтому риск деформации изделий сводится к минимуму.

Устойчивость к повреждениям светодиодной лампы.

Светодиодное изделие может подвергнуться механическому повреждению в случае заводского брака. Соединения, спаянные с нарушением производственных стандартов, в процессе эксплуатации лампы могут разрушиться, что чревато разрывом цепи. При отсутствии контакта между кристаллом и теплоотводящей подложкой велика вероятность ускоренного износа светодиода.

Соединения, связывающие компоненты LED-лампы, иногда разрушаются в результате увеличения концентрации в пластмассе внутренних механических напряжений. Они обусловлены как производственными дефектами, так и несоблюдением температурных значений, рекомендованных при эксплуатации источников освещения.

Чтобы минимизировать риск поломки светодиодов, изготовители стали добавлять в кристаллы прозрачный силикон. Он позволяет равномерно распределять механические напряжения и укрепить связующие элементы между составляющими LED-лампы.

Минимальное мерцание

Степень пульсации света – важнейший параметр при выборе лампы для жилого помещения. Орган зрения человека чувствителен к приборам с высокими показателями мерцания, что провоцирует частые головные боли и бессонницу. Коэффициент пульсации света фиксируется в процентах. Производители расходных материалов для бра и люстр должны соблюдать нормативы, указанные в СНиП 23-05-95 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Мерцание светодиодной лампы.

Показатель мерцания лампы, оснащенной вольфрамовой нитью, достигает диапазона от 15 до 18%. У светодиодных источников освещения он ниже в 4-5 раз, поскольку они оснащены драйверами, подающими к кристаллу электрический ток. Но некоторые поставщики расходных материалов в целях их удешевления ограничиваются тривиальными микросхемами. Низкопробные изделия, позиционируемые как LED-лампы, обладают коэффициентом пульсации света в 40%, что в 2 раза превышает допустимые значения.

Время отклика

Дополнительное преимущество светодиодных изделий – это скорость их включения и выключения. Потребуется всего 10 наносекунд, чтобы загорелась и погасла LED-лампа. При частом переключении риск потускнения света в инновационном устройстве сведен к минимуму.

Теплопередача

Конструкция LED-ламп не предусматривает нить накаливания, обеспечивающую не только световое излучение, но и выделение тепловой энергии, которая может повышать температуру воздуха и близлежащих объектов. Указанное обстоятельство гарантирует качественное освещение парфюмерной продукции, музейных экспонатов, цветов и прочих предметов, для которых важны строгие условия хранения. Но определенный процент теплопередачи в светоизлучающих диодах исключать нельзя, что связано с особенностями процесса полупроводникового p-n перехода. Чтобы нивелировать риск перегрева деталей в LED-лампах производители вынуждены оснащать изделия элементами, обеспечивающими качественный теплоотвод.

Безопасность

Зачастую светодиоды нагреваются не более, чем на 50°С. Инновационные источники освещения  не причиняют ощутимого вреда здоровью человека в отличие от ламп накаливания, которые достигают температурных значений в диапазоне от 150° до 200°С. Корпус LED-лампы изготовлен из пластика, а изделие оснащено стальным цоколем. Основу полупроводникового источника освещения составляют печатная плата, диоды и драйвер. Колба светодиодного прибора не заполняется газом и не герметизируется.

Безопасность использования светодиодной лампы.

По степени концентрации вредных веществ LED-лампы аналогичны большинству моделей электронных устройств, функционирующих без аккумулятора. Одно из неоспоримых достоинств светодиодных приборов – это безопасный режим эксплуатации.

При выборе светодиодного прибора необходимо анализировать цветовую температуру модели. Если ее показатели высоки, то интенсивность излучения в голубом и синем спектрах будет максимальной. Сетчатка глаза наиболее восприимчива к синему оттенку, который со временем может ухудшить зрение. Не рекомендуется монтировать  LED-элементы, излучающие холодный цвет, в детских комнатах.

Наименьший вред для глаз причиняет теплый свет. Рекомендуется использовать светодиодные устройства, диапазон цветовой температуры которых составляет 2700-3200 К.

Экологичность

LED-лампы – безопасные источники освещения для окружающей среды. При их изготовлении не используется ртуть (в отличие от люминесцентных аналогов и приборов с вольфрамовой нитью). Единственный риск при повреждении инновационного устройства – это порезы от осколков колбы. По причине низкого коэффициента теплопередачи LED-лампа не взорвется в руках, а для ее утилизации не требуется специальных мест.

Стоимость

Цена светодиодов достигает 200-700 рублей в зависимости от модели прибора и цели его использования. Некоторые считают высокую стоимость LED-лампы ее основным недостатком, поскольку источники освещения с вольфрамовой нитью и люминесцентные изделия продаются дешевле.

Стоимость светодиодных элементов.

Но если сравнить сроки службы светодиодных приборов и альтернативных расходных материалов, то выбор устройства с электронно-дырочным p-n переходом окажется очевидным.

Трудность замены

Нередко возникают случаи, когда LED-элементы перестают функционировать спустя 6-12 месяцев эксплуатации. Учитывая высокую цену инновационных источников освещения, некоторые пытаются их отремонтировать самостоятельно. В 90% случаев премиум-модели ламп оснащены всего одним диодом. Если он по какой-либо причине вышел из строя, то починка изделия станет нецелесообразной, так как за деталь, которую требуется заменить, придется дорого заплатить. LED-лампы категории «эконом» зачастую ломаются раньше срока по причине низкого качества работ при их изготовлении, поэтому тратить время на ремонт таких моделей бесперспективно.

Советуем посмотреть видео: "ЛЭД лампы: плюсы и минусы".

Достоинства и недостатки светодиодов

Светодиоды – СИД (светоизлучающий диод) или LED – как источники электрического искусственного света обладают множеством достоинств. По сравнению с традиционными лампами накаливания ЛН, в т.ч. и галогенными, они более энергоэффективны. Это подтверждается таким параметром, как светоотдача. Например, светоотдача, т.е. отношение количества света, которое выдает источник света к потребленной мощности у разных источников имеет такие значения, в Лм/Вт:

• у обычных ламп накаливания – от 4-5 до 12-13;
• у галогенных – от 14 до 17-18;
• у люминесцентных – от 45-50 до 70;
• у разрядных металлогалогенных – от 75-80 до 100-105;
• у светодиодов и мощных разрядных натриевых ламп – около 110-115;
• у перспективных светодиодов – около 250-270.

К другим плюсам относятся:

• длительный срок эксплуатации, который больше номинального срока службы ламп накаливания в 10-100 раз;
• к.п.д. значительно больший, чем у других источников света;
• высочайшая надежность обеспечена механической прочностью твердотельного кристалла, пайкой по большим плоскостям контактных площадок, небольшими размерами и массой корпуса приборов и пр.;
• электрическая безопасность – рабочее напряжение не превышает 12-18 В и только некоторые светодиодные изделия питаются от сети 230 В напрямую;
• безопасность для здоровья человека и природы – материалы, используемые в конструкции нейтральны или малоопасны, в то время в других энергоэффективных источниках света – разрядных лампах, люминесцентных трубчатых, компактных, индукционных и т.п. используется ртуть – материал 1-й группы опасности, который имеет свойства накапливаться в организме человека и животных;
• достаточно высокое качество света: разная цветовая температура, точное цветовоспроизведение, малый уровень пульсаций светового потока и т.п.;
• работа в разных климатических условиях: при высокой влажности и запыленности воздуха, при температуре минус 50-60℃;
• мгновенный выход на рабочий режим. Разрядным лампам на это требуется от 30 сек до нескольких минут;
• неограниченное число включений. Люминесцентные источники света имеют от 7-8 до 20-25 тыс. включений;
• высокая стабильность параметров во времени.

Тематическое видео

Белые светодиоды с трехкомпонентным люминофором имеют в спектре излучения 3-5 спектральных линий, а современные газоразрядные лампы – 2-3. Поэтому светодиоды имеют более высокий коэффициент цветопередачи, чем люминесцентные лампы.

Но и светодиоды имеют свои минусы:

• ограничение по верхней рабочей температуре, не превышающей 80-100℃;
• высокая стоимость, но она компенсируется длительной работой и минимумом техобслуживания.

У некоторых разновидностей светодиодов при производстве обеспечивают нужный оттенок белого света – от супертеплого до очень холодного, или практически любой цвет. Регулируемые светодиоды – RGB-триады, тройки разноцветных кристаллов в одном корпусе, позволяют получить любой белый или цветовой оттенок. В светильниках, лентах и линейках, модулях на светодиодной основе эти возможности еще больше.

Заключение

У светодиодных источников освещения больше плюсов, чем минусов. Модернизация технологий производства LED-элементов позволит повысить их мощностные характеристики и оптимизировать стоимость инновационных изделий для массового потребителя. Впоследствии удастся ощутимо экономить семейный бюджет на оплате электроэнергии.