LED osvětlení: výhody a nevýhody

Jak ukazuje praxe, LED osvětlení se stalo optimální náhradou za žárovky, halogenové a zářivky, protože má řadu výhod.

Dále podrobně zvážíme výhody LED osvětlení ve srovnání s jinými osvětlovacími systémy a zařízeními a dotkneme se jejich nevýhod. Nejprve však musíte pochopit, jak fungují LED světelné zdroje.

Jak LED funguje – princip fungování LED lamp

Chcete-li pochopit, jak funguje podsvícení LED, měli byste podrobněji zvážit princip fungování LED lampy. První prvky svítivých diod se objevily v roce 1961. A od konce 90. let minulého století se LED osvětlení masivně rozšířilo napříč zeměmi a kontinenty.

Princip činnosti světelných diod je založen na průchodu elektrického proudu kontaktní zónou dvou polovodičů. V tomto případě se objeví optické záření, které vidíme. Světlo vyzařované LED je v úzkém rozsahu spektra. Souvisí to s typem a chemickým složením výchozích materiálů.
Pro dlouhý nepřerušovaný provoz LED světelných zdrojů je nutný konstantní proud, který nepřekračuje meze přípustných hodnot. Překročení aktuální hodnoty je zvláště důležité pro LED. Pro udržení požadovaných hodnot v obvodu se používá stabilizátor proudu nebo ovladač LED lampy. Obecně tento elektronický obvod usměrňuje střídavý proud a udržuje jeho nastavenou hodnotu, což zajišťuje nepřerušovaný a dlouhodobý provoz LED lampy.
Ovladače mohou být lineární nebo pulzní, s balíčkem nebo bez něj, s jinou sadou funkcí, navrženými pro různé výkony LED a jejich cena se může výrazně lišit. V levné technice se obvykle používají levné ovladače, které neplní funkci stabilizace proudu a životnost LED pro taková zařízení není tak dlouhá.

Otázku zvýšení teploty řeší radiátor, který odvádí teplo vznikající z LED.

• lampy a reflektory různého výkonu, velikosti, formátu a účelu,
• LED pásky, trubice a šňůry,
• různé girlandy,
• lehké postavy.

Výhody LED žárovek a LED svítidel

LED osvětlení má mnoho pozitivních vlastností. Výhody LED-LED svítidel jsou mnohonásobně větší než u tradičních osvětlovacích systémů, které známe, které používají žárovky, halogenové nebo zářivky. LED osvětlení proto postupně nahrazuje zastaralé typy osvětlovacích zařízení z trhu.

• Jednou z hlavních výhod LED svítidel je hmatatelná úspora energie LED svítidel. Vysoký světelný výkon těchto osvětlovacích zařízení je dosažen díky tomu, že 80 % spotřebované energie se přemění na světlo a pouze 20 % tvoří teplo. Zastaralá verze – žárovky – vydávají až 85-90% energie spolu s tepelným zářením. S takovým osvětlením se výrazně snižují vaše finanční náklady na placení účtů za elektřinu.
• Další výhodou LED je dlouhá životnost LED svítidel, která odpovídá 10-11 letům nepřetržitého provozu. Mají dlouhou životnost s minimální ztrátou jasu. Pro srovnání, průměrná doba provozu LED lampy je od 20 do 50 tisíc hodin v závislosti na výrobci a použitých komponentech. Jeho nejbližšími konkurenty jsou luminiscenční zařízení, u kterých se tyto indikátory mění v rozmezí 2-90 tisíc hodin. Dnešní zastaralé žárovky mohou pracovat až 1000 hodin. Životnost halogenových žárovek je 2000-4000 hodin. Zjevnou výhodou LED žárovek oproti žárovkám a halogenovým žárovkám je delší životnost.
• Relativně nízká úroveň tepla je další výhodou LED žárovek. LED diody vydávají malé množství tepla. Během provozu se téměř nezahřívají, takže další výhodou LED svítidel je jejich vysoká požární bezpečnost.
• Široký teplotní rozsah provozu je vlastní všem LED zařízením. Díky vysokému stupni ochrany proti vnějším agresivním faktorům budou fungovat jak v horku + 50°C, tak v mrazu až do -40°C.
• Šetrnost k životnímu prostředí a bezpečnost pro zdraví a životní prostředí také příznivě odlišuje LED osvětlení od svých protějšků. Taková zařízení neobsahují zinek ani rtuť, které se používají v luminiscenčních nebo halogenových protějšcích, takže jejich provoz a likvidace neohrožují spotřebitele ani životní prostředí.
• Další nespornou výhodou LED žárovek je relativně nízká hmotnost. Mohou být použity v široké škále typů osvětlovacích zařízení – od mini-lamp a podsvícení až po výkonná bodová světla.
• Důležitou provozní výhodou LED svítidel je flexibilita jejich použití. Na základě této technologie vzniklo obrovské množství různých typů osvětlovacích zařízení s různým výkonem, světelnými parametry, velikostí, způsobem aplikace, formátem patic svítidel. To zahrnuje lampy různých velikostí, ohebné pásky a trubice, girlandy, reflektory, trojrozměrné světelné figury a LED stropní svítidla. Různé tvary lampy („svíčka ve větru“, hruškovitý tvar, oválný tvar, „houba“, „koule“) vám umožní najít lampu, která se nejlépe hodí do vašeho interiéru.
• Mezi výhody LED osvětlení patří možnost měnit barvu RGB lamp. Tato možnost umožňuje upravit jas a barevný rozsah zařízení pro specifické potřeby spotřebitele: vytvořit dekorativní podsvícení, získat noční světlo se slabým světlem nebo maximalizovat prostor.

Zvláště zajímavé jsou zařízení s koncentrovaným světelným tokem – reflektory. S malou hmotností a malými rozměry má taková kompaktní lampa schopnost produkovat silný světelný paprsek. Zároveň je spotřeba přístroje minimální. Tyto výhody LED světlometů se úspěšně využívají v bytových a komunálních službách a ve výrobním sektoru.

Energetická účinnost, dlouhá životnost, široký výběr formátů a bezpečnost jsou tedy hlavními výhodami LED osvětlení.

Nevýhody LED žárovek

• Mezi nevýhody LED světelných zdrojů patří nutnost povinného chladiče pro výkonné lampy. Jejich skromné ​​rozměry neumožňují dostatečný odvod vzniklého tepla, tato role je přiřazena vestavěnému radiátoru. Tato skutečnost komplikuje vytvoření lamp s výkonem přesahujícím 15 W, protože radiátor bude mít působivé rozměry přesahující 100 cm2. Kromě toho budou jejich náklady mnohem vyšší;
• Světelný tok LED zařízení je oproti sodíkovým výbojkám poněkud nižší, což omezuje možnost jejich použití v pouličních lampách;
• Nekvalitní lampy, kterých je plný domácí trh, mají jednu nevýhodu, která je nebezpečná pro zdraví: LED lampy během provozu blikají, což může nepříznivě ovlivnit zdraví lidského oka. Navíc modré spektrum záře takových lamp neodpovídá přirozenému dennímu světlu, může způsobit ospalost, bolesti hlavy a dokonce narušit lidské cirkadiánní rytmy.

Závěr

Doufáme, že vás tento článek dostatečně poučil o výhodách LED osvětlení. Technologie LED umožňuje vytvářet širokou škálu originálních produktů používaných v různých oblastech lidského života.

Shrneme-li: hlavními výhodami LED svítidel jsou jejich odolnost, nízká spotřeba a spolehlivost. Hlavní nevýhodou těchto zařízení je modré spektrum luminiscence. Tento problém vývojáři a výrobci řeší a doufáme, že se jím budou zabývat i v budoucnu.

O tom, jak se LED lampy liší od těch běžných, na co si dát při nákupu pozor a zda je tak dobré jimi vyměnit všechny žárovky v domě.

Jak se LED lampy liší od ostatních

Jak již z názvu vyplývá, zdrojem světla v LED lampách jsou miniaturní elektronická zařízení – LED diody. V obvyklých žárovkách je světlo vyzařováno horkou kovovou spirálou. U úsporných zářivek je světlo vyzařováno fosforem, který je nanesen na vnitřní povrch skleněné trubice. Fosfor zase svítí působením výboje plynu.

Než přejdeme ke skutečným LED lampám, krátce zvážíme vlastnosti každého typu lampy.

Žárovka Je uspořádána velmi jednoduše: spirála z žáruvzdorného kovu je upevněna uvnitř průhledné skleněné baňky, ze které je odčerpáván vzduch. Elektrický proud, který prochází spirálou, ji zahřeje na vysokou teplotu, při které kov jasně září.

Výhodou takových svítidel je nízká cena. Je to však kompenzováno stejně nízkou účinností: méně než 10 % elektřiny spotřebované žárovkou se promění ve viditelné světlo. Zbytek se zbytečně odvádí ve formě tepla – žárovka se během provozu velmi zahřívá. Životnost zařízení je navíc velmi krátká a činí přibližně 1 hodin.

Kompaktní zářivka nebo CFL (toto je přesný název energeticky úsporné žárovky), při stejném jasu světla spotřebuje asi pětkrát méně elektřiny než žárovka. CFL jsou dražší a mají několik nevýhod, které jsou pro spotřebitele významné:

• poměrně dlouhá doba (několik minut) vzplanutí po zapnutí;
• lampa se zakřivenou skleněnou baňkou vypadá neesteticky;
• CFL světlo bliká, což unavuje oči.

LED žárovka se skládá z několika LED namontovaných v jednom pouzdře s napájecím zdrojem. Bez napájecího zdroje se neobejdete: pro provoz vyžadují LED stejnosměrné napájení s napětím 6 nebo 12 V, v domácím napájení – AC s napětím 220 V.

Tělo lampy se nejčastěji vyrábí ve formě známé “hrušky” se šroubovací základnou. Díky tomu lze LED lampy bez problémů instalovat do běžné zásuvky.

V závislosti na použitých LED se může barva vyzařování LED žárovek lišit. To je jedna z jejich výhod.

Výhody LED žárovek:

• velmi nízká spotřeba energie – v průměru osmkrát nižší než u žárovek stejného jasu;
• velmi dlouhá životnost – pracují 25–30krát déle než žárovky;
• téměř se nezahřívají;
• barva záření – volitelná;
• stabilní jas osvětlení s kolísáním napájecího napětí.

Hlavní výhodou LED žárovek je účinnost. Předpokládá se, že díky nízké spotřebě energie a dlouhé životnosti LED svítidel se výrazně sníží náklady na osvětlení.

Cena LED lamp v době psaní článku byla asi třikrát vyšší než u klasických. V důsledku toho jsou v peněžním vyjádření 50-100krát hospodárnější. Této úspory bude samozřejmě dosaženo za předpokladu, že lampa plně splní slíbenou životnost a předem nevyhoří.

Nevýhody LED žárovek omezují jejich rozsah:

• nerovnoměrné rozložení světla – napájecí zdroj zabudovaný v pouzdře zakrývá světelný tok;
• matná baňka vypadá ošklivě ve skleněných a křišťálových lampách;
• jas záře zpravidla nelze změnit pomocí stmívače;
• nevhodné pro použití při velmi nízkých (v chladu) a vysokých (v parních lázních, saunách) teplotách.

Na co si dát pozor při výběru LED žárovky

LED žárovky mají mnoho vlastností. To ztěžuje úkol udělat správnou volbu. Pojďme se podívat, co přesně jednotlivé charakteristiky znamenají.

Napájecí napětí

Pokud má váš byt nebo dům nestabilní napětí, musíte si vybrat lampy, které mohou pracovat v širokém rozsahu napětí. To je vždy uvedeno na obalu. Na rozdíl od žárovek svítí LED žárovky při nízkém napětí stejně jasně jako při normálním napětí.

Emisní barva

Barva je charakterizována teplotou barvy, která se měří v kelvinech: jak teplota barvy stoupá, mění se světlo ze žluté na modrou. Ve většině případů je barva záření uvedena na obalu a tělese lampy ve stupních a slovy:

• teplá (2 K) – zhruba odpovídá záření žárovky;
• teplá bílá (3 000 K) – považována za optimální pro obytné prostory;
• studená bílá (4 000 K) – pro kanceláře a průmyslové prostory; blízko denního světla.

Existují lampy s měnitelnou barvou: při přepínání režimu se mění emisní spektrum takové lampy.

Je třeba si uvědomit, že mnoho lidí špatně vnímá modrou část spektra, takže studené světlo lamp jim bude připadat slabé. Pokud se tedy rozhodnete doma nainstalovat lampy se studeným spektrem, vybírejte je s rezervou výkonu.

Na balení LED žárovek je uveden jejich světelný tok a výkon žárovek podobného jasu. Skutečná spotřeba LED žárovek je v průměru 6–8krát nižší. Například 12W LED žárovka svítí stejně jasně jako klasická 100W žárovka. Tento poměr lze použít při výběru LED žárovky jako náhrady za žárovku.

Zde vás však může čekat nemilé překvapení: deklarovaný výkon nemusí odpovídat skutečnému a lampa bude svítit slabší, než se očekávalo.

Jas LED navíc časem klesá. Je možné, že žárovka bude muset být vyměněna dlouho před vypršením životnosti kvůli tomu, že začala svítit příliš slabě.

Další důležité body

• Rozměry. LED žárovky jsou o něco větší než podobné žárovky. Proto se do malých stínidel nemusí jednoduše vejít.
• Pokud je vaše lampa zapínána přes stmívač, potřebujete příslušné žárovky. Na obalu by mělo být uvedeno, že lampa je nastavitelná.
• Index podání barev LED svítidel je nízký, což znamená, že poněkud zkreslují vizuální vnímání barev. V některých případech, například při fotografování s LED světlem, to může být důležité.

Strategie přechodu na LED žárovky

Případné úspory by vás neměly přimět ztrácet hlavu. Nespěchejte s útěkem do obchodu a kupte si žárovky pro všechna světla v domě najednou. Je vhodné se řídit dvěma zásadami.

1. Vyměňujte pouze žárovky s vysokým výkonem – 60 W nebo více. Úspory při výměně žárovek s nízkým výkonem budou malé a náklady na novou žárovku se nemusí vyplatit.
2. Vyměňte lampy ve svítidlech s nejdelší dobou svícení během dne: například v lustrech v obývacích pokojích. Nemá smysl měnit žárovku v nějaké technické místnosti, ve které se čas od času a ne dlouho rozsvítí světlo.

Nečekejte, že se spotřeba energie výrazně sníží.

Hlavními spotřebiteli elektřiny v každodenním životě jsou různé typy topných zařízení: žehlička, rychlovarná konvice, pračka a zejména elektrický sporák. Podle několika dotázaných lidí se účet za elektřinu po přechodu na LED žárovky sníží asi o 15-25%.

Další tip: nekupujte mnoho lamp stejné značky najednou, nejprve si vezměte jednu nebo dvě na zkoušku. Faktem je, že lampy se stejnou barevnou teplotou od různých výrobců se mohou velmi lišit ve vyzařovaném světle. Najednou vám bude spektrum těchto lamp nepříjemné? Raději to zkuste.

Závěr

LED žárovky jsou ve srovnání s tradičními žárovkami zcela novým řešením osvětlení.

Před pár lety byly velmi drahou technickou novinkou, ale dnes je již jejich cena srovnatelná s cenou jiných typů svítilen. Pokud jde o vlastnosti, LED lampy jsou výrazně lepší než předchozí osvětlovací zařízení. Verdikt je jednoznačný: přechod na LED lampy je plně oprávněný.