Caracteristicile lămpilor LED: temperatura de culoare, putere, lumină și altele

Avantajele și dezavantajele lămpilor LED

Să rezumăm și să definim avantajele și dezavantajele surselor de lumină semiconductoare. Avantajele lor includ:

• Eficiență energetică record. Puterea luminoasă a LED-urilor (raportul dintre fluxul luminos generat și puterea consumată), după cum am aflat, este aproape cu un ordin de mărime mai mare decât puterea luminoasă a lămpilor incandescente, care poate economisi în mod semnificativ energie electrică.
• Durată lungă de viață. Nu am atins acest subiect, dar va fi interesant să știți că o lampă LED va dura de 20-30 de ori mai mult decât o lampă Ilyich fără o scădere semnificativă a nivelului fluxului luminos.Și o astfel de fiabilitate reprezintă o economie suplimentară, deoarece lămpile cu diode vor trebui schimbate extrem de rar.
• Funcționare în condiții grele. LED-urile nu au baloane și spirale și, prin urmare, nu se tem de vibrații și chiar de șocuri. Iluminatoarele cu semiconductor pot fi folosite în cele mai severe condiții și la temperaturi ambiante de la -40 la +40 grade Celsius.
• Aproape nu se încălzește. Temperatura maximă la care se încălzește o lampă LED puternică nu depășește 60 de grade Celsius. Îl puteți folosi pe obiecte periculoase pentru incendiu.
• Temperatura optimă a culorii. Marea majoritate a lămpilor cu LED-uri, cu excepția celor speciale, creează un flux luminos similar cu lumina zilei. Cu o astfel de iluminare, ochii obosesc cel mai puțin, iar culorile obiectelor din jur nu sunt distorsionate.

Lămpile cu LED au, din păcate, un dezavantaj foarte semnificativ - costul lor este încă destul de mare. Dar acest lucru se plătește parțial cu o durată lungă de viață și un consum redus de energie. Mai mult decât atât, dezvoltarea tehnologiei LED tocmai a început, ceea ce înseamnă că în viitorul apropiat prețul surselor de lumină LED va scădea cu siguranță.

Acum știți despre lămpile LED și fluxul lor luminos suficient pentru a putea decide: cum și în ce cazuri sursele de lumină cu semiconductor sunt mai bune decât becurile convenționale.

Anterior
LED Cum să alegi o lanternă LED reîncărcabilă puternică
Următorul
Lămpi, apliceAlegerea plafonierelor cu LED Armstrong

Uz practic

Calculul temperaturii culorii este necesar în toate zonele în care se folosește în general iluminarea.Fiecare dintre spectre are propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje, care sunt utilizate pentru a se asigura că o anumită sursă de lumină își îndeplinește cel mai bine funcția. Câteva exemple de utilizare a luminilor cu valori diferite ale parametrilor arată astfel:

Iluminarea puternică și caldă cu o temperatură de 3000-4000 K vă permite să vedeți bine nu numai obiectele, ci și spațiul din jurul lor, ceea ce le face convenabil de utilizat în condiții de vizibilitate limitată sau slabă. Exemple în acest sens sunt luminile de ceață și lanternele pentru cercetarea subacvatică.
În zonele de lucru se folosesc lămpi cu temperatură de culoare rece

Ele ajută la concentrarea atenției și nu permit relaxarea. Acest iluminat este eficient în special în spitale, laboratoare, săli de examinare, fabrici și unități industriale.

Totuși, expunerea lor prelungită duce la refracție, așa că pentru birouri se recomandă utilizarea lămpilor albe mai degrabă neutre.
Iluminatul rece este popular și în proiectarea depozitelor, vitrinelor, expozițiilor, muzeelor ​​și a altor locuri în care trebuie să atrageți atenția oamenilor asupra ceva. Ajută la evidențierea culorilor și a contrastelor, atragerea atenției asupra detaliilor. Din acest motiv, este folosit și în panouri publicitare și iluminat de urgență. În plus, culorile spectrului rece conferă obiectelor iluminate o prospețime, ceea ce le face benefice pentru utilizare în vitrinele magazinelor alimentare, de exemplu, cu pește.
Temperatura de culoare neutră în intervalul 4500-5000 K este universală și potrivită pentru orice tip de sarcină. Nu obosește ochii, are cel mai puțin efect asupra redării culorilor și este potrivit pentru decorarea tuturor tipurilor de spații de lucru, precum și a multor camere de zi.
O valoare a temperaturii culorii strict definită trebuie menținută și în alte cazuri care nu sunt legate de confortul uman, de exemplu, la crearea filmului fotografic și la imprimare.

O atenție deosebită trebuie acordată utilizării lămpilor cu diferite niveluri de temperatură de culoare în proiectarea spațiilor rezidențiale. Sursele de culoare de diferite nuanțe sunt utilizate în astfel de scopuri:

• Lumina caldă roșu-portocalie de până la 2700 K ajută la crearea unei atmosfere calde și confortabile. Te pregătesc pentru relaxare datorită asemănării cu iluminatul natural de seară. O astfel de lumină este și cea mai puțin iritantă pentru ochi. Este de neînlocuit la înregistrarea dormitoarelor și sălilor de odihnă.
• Lumina portocalie cu o temperatură de 3000-3500 K se adaptează la comunicare, creează o atmosferă prietenoasă și plină de viață. Este adesea folosit în amenajarea interioară a locurilor publice: restaurante, magazine, buticuri, biblioteci, precum și în zone rezidențiale precum holuri și camere de zi.
• Lumina albă neutră, corespunzătoare unei valori a temperaturii de culoare de 3500-4000 K, sporește senzația de securitate și creează un oarecare confort, dar nu vă permite să vă relaxați prea mult. Poate fi folosit în designul bucătăriei, băii și aproape orice alt spațiu de locuit.
• Lumina rece cu temperaturi de până la 5000 K creează starea de spirit, crește productivitatea, clarifică gândurile și ajută la o concentrare mai bună și, de asemenea, face camera curată. Este folosit pentru a decora locurile de muncă, de exemplu, în lămpi de masă pentru un birou sau într-un birou.

Conform reglementărilor, sursele de lumină cu o temperatură colorimetrică mai mare de 5300 K nu trebuie folosite în zone rezidențiale.Acest lucru se datorează efectului lor nociv asupra ochilor atunci când stau prea mult timp în casă. Așadar, o lampă cu o temperatură de 6500 kelvin (lumina care se întâmplă afară într-o zi senină de vară) va fi utilă pentru proceduri scurte care necesită o concentrare mare a atenției, dar va răni dacă este instalată în dormitor.

Transformarea unei lămpi cu incandescență într-un LED: masă

De exemplu, să comparăm trei lămpi care dau un flux de lumină de 250 lm. Această setare corespunde cu:

• Lampa cu incandescenta de 20 W;
• fluorescent - cu o putere de 5-7 wați.

O astfel de intensitate de iluminare poate fi asigurată de o lampă LED cu o putere de doar 2-3 wați.

Mai jos este un tabel pentru transformarea lămpilor incandescente, fluorescente și LED în funcție de fluxul luminos:

Rezultatele analizei comparative de mai sus indică în mod clar beneficiile lămpilor LED.

Avantajele și dezavantajele lămpilor LED

Avantajele lămpilor cu LED includ:

• Durata de viață. Sursele de lumină funcționează de la 50.000 la 100.000 de ore fără întrerupere.
• Consum economic de energie. LED-urile sunt clasificate ca surse de lumină cu o eficiență de 10 ori mai mare decât omologii lor.
• Stabilitate termică. Lămpile cu LED sunt rezistente la schimbările atmosferice, nu se deteriorează cu o schimbare bruscă a temperaturii.
• Prietenia mediului. Sunt realizate pe baza de materiale sigure care nu dăunează sănătății.

Contra lămpilor LED:

• Preț. Elementele de iluminat sunt mai scumpe decât principalele lor omologii.
• Marimea. Lămpile de mare putere sunt mari. Acest lucru nu este întotdeauna convenabil pentru camerele cu o suprafață mică.
• Driver LED.Pentru funcționarea stabilă a sistemului LED, aveți nevoie de o sursă de alimentare specială, care are și un cost ridicat.

Un alt dezavantaj este dificultatea inlocuirii diodelor in cazul in care se ard. Uneori acest lucru nu este posibil.

Cel mai evident beneficiu este economia de energie.

Diferența dintre lămpile cu LED și alte surse de lumină constă în transformarea luminii în orice nuanță.

Percepția culorilor

Percepția de culoare a fiecărui individ are propriile sale caracteristici. Percepția culorii este efectul refracției undelor luminoase primite de nervul optic și procesate de centrul vizual al creierului. Fiecare persoană are propria sa percepție asupra nuanțelor. Cu cât o persoană devine mai în vârstă, cu atât percepția sa de culoare este mai distorsionată. Caracteristicile psihicului individului îi afectează și percepția culorilor.

Percepția unei anumite culori poate fi distorsionată de radiația solară. Căldura luminii se caracterizează și prin percepția individuală și depinde de caracteristicile organismului și de starea persoanei în momentul percepției.

scala de temperatură a culorii

Într-un alt mod se numește indice colorimetric. Este indicat pe ambalajul lămpilor. Pe baza acestor parametri, puteți determina în ce interval lampa va ilumina camera. Pentru o ședere confortabilă (pentru ca lumina să nu irită ochii), trebuie să aflați din timp ce spectru este de preferat pentru fiecare cameră: cald, neutru, rece.

Uneori nu este posibil să găsiți o lampă cu temperatura potrivită. Apoi puteți combina lămpile din gama rece și caldă.

Indicele de redare a culorii lămpilor LED

Arată cât de clar vor diferi culorile într-un anumit spectru de radiații.De exemplu, la amurg, culorile se estompează vizual și se pot îmbina, în timp ce albastrul și visiniul pot fi percepute în mod egal prin viziune.

Tabelul arată raportul dintre sursele de lumină cu temperatura culorii și indicele de redare a culorii (măsurat de la 0 la 100):

Gama rece de valuri le permite să se disipeze în continuare. Pentru o iluminare confortabilă și o redare acceptabilă a culorilor, indicele nu trebuie să scadă sub 80.

Care lumină este mai bună caldă sau rece

Lămpile cu LED, care sunt utilizate în iluminat, sunt împărțite în reci și calde. Starea psihologică și emoțională a locuitorilor casei depinde de tipul de culoare. Lămpile LED cu strălucire caldă sunt potrivite pentru seară. Ele contribuie la adormirea rapidă, relaxare, creând confort. Tonurile reci sunt cele mai naturale pentru ziua. Înviorează, menține o persoană în formă bună.

Folosirea culorilor reci și calde la ore nepotrivite poate perturba funcționarea organismului.

Este important de reținut că abajurul, abajururile și alte difuzoare afectează și lumina.

De asemenea, la diferite vârste, oamenii percep iluminarea diferit. Odată cu creșterea în vârstă, există o distorsiune, de care trebuie luată în considerare. Caracteristicile psihicului afectează și percepția culorilor.

Răspunzând la întrebarea, ce este mai bine - culoare rece sau caldă, răspunsul va fi o combinație de nuanțe.Este de dorit ca și corpurile de iluminat să fie controlate separat.

Ce este temperatura culorii?

Temperatura culorii este un fenomen fizic. Caracterizează intensitatea radiației de la o sursă de lumină și determină compoziția spectrului vizibil. Temperatura de culoare nu indică cât de fierbinte este corpul, ci arată doar modul în care ochiul uman percepe fluxul de lumină. Acest indicator este măsurat în Kelvin (K).

În termeni simpli, temperatura culorii este nuanța luminii emise de o sursă. Zero Kelvin are un corp complet negru.

Dacă vorbim despre metal, primele culori apar atunci când temperatura crește peste 500 ° C: obiectul devine roșu închis. Odată cu încălzirea suplimentară, spectrul de culori trece la portocaliu, apoi galben, apoi alb și în final albastru.

Comparația lămpilor în funcție de factorul de pulsație

LED-urile depășesc toate celelalte surse de iluminat într-un alt mod. Vorbim despre pâlpâirea lămpilor, care reflectă coeficientul de ondulație (%). Aceasta este una dintre cele mai importante caracteristici ale sursei de lumină, a cărei amploare determină confortul și siguranța luminii. Cu cât factorul de ondulare este mai mic, cu atât mai bine. Dacă depășește 5-10%, în organism încep procese negative: durerile de cap apar până la sfârșitul zilei, oboseală, insomnie.

Coeficientul de pulsație al iluminatului în birouri și alte spații nerezidențiale trebuie să respecte standardele sanitare stabilite, iar acest lucru este controlat de organele de control. Acasă, noi înșine trebuie să monitorizăm calitatea luminii dacă grija pentru sănătatea familiei este importantă pentru noi.

Tabelul 3Coeficienții de pulsație tipici ai lămpilor de uz casnic.

După cum se poate observa din tabelul 3, LED-urile pot pulsa cel mai puțin. Dar numai cele în designul cărora este instalată o sursă de alimentare de înaltă calitate. Unele „gheață” ieftine strălucesc, astfel încât să fie clar vizibilă pentru ochi. Nu puteți utiliza aceste dispozitive.

Dar, chiar dacă pulsațiile nu sunt fixate vizual, asta nu înseamnă că nu există. Poate că ochiul nu observă fluctuații ale fluxului luminos, dar în același timp depășesc norma. Pentru a stabili prezența pulsațiilor de joasă frecvență de un nivel inacceptabil, un luminometru cu funcția de măsurare a pulsului RADEX LUPINE va ajuta. Acest dispozitiv este în conformitate cu GOST și oferă o precizie ridicată de măsurare.

Eficienţă

Acest parametru (eficiență) caracterizează eficiența conversiei energiei electrice în lumină. Cu cât este mai mare, cu atât pierderile de căldură sunt mai mici. Lămpile cu LED-uri au cea mai mare eficiență: eficiența modelelor de înaltă calitate ajunge la 90%. LED-ul transformă energia în lumină direct, cu o generare minimă de căldură.

Lămpile cu incandescență au cea mai scăzută eficiență - 4-5%. În timpul funcționării, se încălzesc semnificativ, deoarece transformă mai mult de 90% din puterea consumată în căldură. Eficiența „halogenilor” este mai mare - 15-20%. Pentru corpurile de iluminat fluorescent, acest parametru depinde de tipul de bec. Cea mai scăzută eficiență a CFL-urilor spiralate este de 7-8%. Eficiența utilizării lor este, de asemenea, redusă din cauza pierderii majorității energiei luminoase care merge în interiorul spiralei. Prin urmare, la o putere de lumină mai mare, iluminarea creată de aceste lămpi este cea mai scăzută (vezi).

Alege-ți lămpile cu luminometrul multifuncțional

Singura modalitate de a verifica calitatea luminii este să cumpărați un luminometru de uz casnic, cum ar fi RADEX LUPIN. Măsoară principalele caracteristici - luminozitatea lămpii, iluminarea suprafeței și factorul de ondulare. Contorul de lumină va ajuta la stabilirea:

• dacă producătorul a indicat corect parametrii corpului de iluminat sau lămpii;
• dacă iluminarea camerelor apartamentului, biroului, camerelor copiilor corespunde normei;
• care este pulsația luminii în casa și locul de muncă.

Este imposibil de determinat toate acestea fără un luxmetru-pulsemetru. Cu acest luminometru, vei selecta cele mai bune lămpi cu LED-uri pentru casa ta și va fi o alegere solidă din punct de vedere tehnic. „Gheața” de înaltă calitate depășește cu adevărat alte dispozitive de iluminat în majoritatea privințelor. Nu încălzesc aerul, nu vă supraîncărcă vederea și, de asemenea, vă ajută să economisiți la facturile de energie electrică. Și nu trebuie să schimbați des astfel de becuri: durata lor de viață este mai mare de 30.000 de ore.

Deci ce e mai bine

Cel mai adesea, cea mai bună opțiune va fi o combinație de lumină rece și caldă, precum și capacitatea de a controla corpurile de iluminat individual pentru a crea o anumită stare de spirit în întreaga cameră sau o parte a acesteia.

Seara, puteți aprinde lămpi cu incandescență, puteți aprinde un șemineu pentru a vă relaxa și a vă relaxa într-o atmosferă de lumină caldă. Și dacă dintr-o dată vrei să citești o carte, folosește o lampă separată care să dea o lumină mai rece.

Iluminarea caldă se va potrivi perfect într-un apartament mic decorat în stil vintage, cu predominanța culorilor calde în interior, în timp ce lumina rece va sublinia în mod favorabil soluțiile de design moderne într-o cameră spațioasă, cu culori luminoase și pereți lumini.

Lampă LED: design și principalele caracteristici tehnice

Lampă LED - o sursă de lumină, a cărei radiație se realizează prin utilizarea mai multor LED-uri în proiectare, conectate într-un singur circuit. Spre deosebire de alte tipuri de lămpi, nu folosește filament de wolfram, diverse gaze, mercur și alte componente care sunt periculoase pentru viața umană. Este un dispozitiv ecologic care nu emite substanțe nocive în timpul funcționării și defecțiunii. Conform indicatorilor săi de economisire a energiei, este cel mai economic dintre analogi. Poate fi folosit pentru iluminarea străzilor, a instalațiilor industriale sau rezidențiale și a spațiilor.

Designul acestui bec constă din următoarele elemente: un difuzor, LED-uri, o placă de circuit, un radiator, o sursă de alimentare, o carcasă și o bază. Ultimul element poate avea două dimensiuni de cartuș: E14 (mic) și E27 (mare).

Atunci când alegeți, trebuie să vă ghidați după valorile principalelor caracteristici:

• Fluxul luminos, măsurat în lm (lumeni). Cantitatea de lumină care se răspândește în toate direcțiile dintr-o sursă de lumină.
• Putere, unitate W. Cantitatea de energie consumată pe unitatea de timp.
• Temperatura de culoare strălucitoare, unitatea K. Determină culoarea fluxului luminos provenit de la sursa de radiație. Lămpile cu incandescență au în mare parte 3000K, aceasta este o nuanță „caldă”, gălbuie.Sursele de lumină LED sunt diferite, de la 3000K la 6500K (culoare „rece”, cu un ușor amestec de albastru).
• Putere luminoasă, măsurată în lm/W. O caracteristică care determină eficiența și economia unei surse de lumină. Pentru produsele de la diferiți producători, este, desigur, diferit.
• Temperatura de încălzire, unitate °C. Indică temperatura de funcționare pentru încălzirea suprafeței de sticlă a lămpii.
• Durata de viata, masurata in ore. Determină durata maximă de viață în condiții optime și declarate de producător.
• Indicele de redare a culorii, CRI. Măsurat de la 0 la 100 de puncte. Pentru o percepție umană optimă a redării culorii de la o sursă de lumină, cu cât sunt mai multe puncte, cu atât mai mare. O valoare de 80 CRI este considerată normală.

Acest tip de bec economic poate fi produs în două tipuri: standard (în formă de pară) și sub formă de „porumb”. Acest factor trebuie luat în considerare la înlocuirea sursei de lumină din corpul de iluminat. Acest din urmă tip nu este recomandat, deoarece în acest design LED-urile sunt amplasate în exterior.

Principiul de funcționare și principalele caracteristici

Producția de lămpi LED poate fi împărțită în trei etape:

• creșterea unui cristal folosind metoda epitaxiei organometalice;
• crearea unui cip prin prelucrarea plană a filmelor;
• sortarea așchiilor prin binning;
• asamblarea tuturor pieselor LED-ului.

Principiul de funcționare al lămpii LED

Principiul de funcționare al unui LED poate fi descris ca interacțiunea a doi semiconductori încărcați opus care creează o joncțiune p-n (contact cu electroni). În procesul de schimb reciproc de electroni, radiația luminoasă este creată la limita sa.

Principalele caracteristici care vă permit să evaluați calitatea lămpii LED:

• puterea (măsurarea cantitativă a energiei electrice consumate);
• temperatura de culoare (culoarea luminii emise de element);
• fluxul luminos (cantitatea de lumină produsă).

Alegerea lămpilor pentru casă și birou

Durabilitatea ridicată și funcționarea simplă a lămpilor cu LED le fac indispensabile în viața de zi cu zi. Dar este necesar să abordăm alegerea unei astfel de lămpi cu grijă și conștient.

Confortul de a fi atât în ​​spații de lucru, cât și în spații rezidențiale depinde de la temperatura de culoare Lămpi cu LED-uri cu care sunt aprinse. Ce lămpi este mai bine să alegi pentru casă și care pentru birou? Diferența de tip de iluminare poate fi văzută în tabelul temperaturii luminii. Și pe baza ei, alege cea mai confortabilă lumină din anumite încăperi.

Unde sunt potrivite luminile LED pentru acasă?

• Iluminat bucatarie. Lumină caldă pentru o masă liniștită, sau lumină rece pentru pasionații de gastronomie. Banda LED este o soluție excelentă pentru decorarea zonei de lucru a bucătăriei.
• Lumină pe hol. Cu siguranta frig. Se mobilizează și se adaptează la starea de spirit.
• Iluminare rece sau caldă în baie, după bunul plac.
• Lumină caldă în dormitor.

Principala diferență dintre spațiul de birou și casă este necesitatea de a ajusta psihicul la o dispoziție de lucru. Acest lucru este facilitat de luminozitatea crescută și de iluminarea alb rece. Dacă lumina este asemănătoare cu lumina naturală, este cea mai puțin obositoare. Majoritatea oamenilor experimentează o creștere a performanței în lumină puternică, ceea ce alungă somnolența și crește productivitatea.În plus, utilizarea unor astfel de lămpi reduce costul energiei electrice, respectiv, costurile suplimentare lunare ale afacerii sunt reduse.

Putere luminoasă a lămpilor LED

Nu am inclus această caracteristică tehnică importantă în lista generală și am lăsat-o în mod deliberat la final, în primul rând, pentru că nu se aplică fiecărei lămpi specifice, ci întregii clase. Și, în al doilea rând, după ce v-ați ocupat de puterea luminii, puteți înțelege cât de eficient este acest sau acel tip de corpuri de iluminat. Ieșirea luminii este raportul dintre fluxul luminos și consumul de energie al unui corp de iluminat și este notat cu lm/W. Acest parametru arată literalmente cât de eficient dispozitivul transformă energia electrică în lumină.

Cât despre sursele de lumină LED, astăzi sunt puterea de lumină este de 60-120 lm/W, iar pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește, această cifră continuă să crească. Să presupunem că numărul de lumeni pentru un LED de 1 watt este de 100. Este mult sau puțin? Aruncă o privire la tabelul de comparație:

Comparativ tabel de eficiență energetică a lămpilor de diferite tipuri

După cum puteți vedea de pe tabletă, vă este bine cunoscută lampă fluorescentă compactă („economisire de energie”), de exemplu, la aceeași putere, va străluci de aproape 2 ori mai slab decât omologul său semiconductor. E jenant să vorbești despre o lampă cu incandescență. 8 din 10 wați pe care un dispozitiv LED i-ar transforma într-un flux luminos, lampa lui Ilici se transformă în căldură.Eficiența unei lămpi cu diodă datorită ieșirii luminii este de departe cea mai mare.

Dar să revenim la LED-urile noastre. Este posibil să alegeți astfel de lămpi nu după fluxul luminos, ci după consumul de energie? Din moment ce știi câți lumeni produce un LED cu un watt de electricitate, înțelegi: desigur că poți. Pentru a obține fluxul luminos, este suficient să înmulțiți puterea lămpii cu 80. Desigur, nu veți obține cifra exactă, deoarece puterea reală a luminii depinde de mulți factori, inclusiv tehnologia de producție, materialele, tipul și numărul de LED-uri utilizate. Dar rezultatul obținut este destul de potrivit pentru uz casnic.

Nu uita! Coeficientul 80 pentru calcularea fluxului luminos generat prin consumul de energie este potrivit doar pentru lămpile cu LED. Pentru toate celelalte tipuri de corpuri de iluminat, va fi diferit.

Pentru cei cărora nu le place să se înmulțească, voi oferi un tabel al dependenței fluxului luminos de puterea lămpii pentru dispozitive de diferite tipuri: