Charakterystyka lamp LED: temperatura barwowa, moc, światło i inne

Zalety i wady lamp LED

Podsumujmy i zdefiniujmy zalety i wady półprzewodnikowych źródeł światła. Ich zalety to:

• Rekordowo wysoka efektywność energetyczna. Strumień świetlny diod LED (stosunek generowanego strumienia świetlnego do pobieranej mocy), jak się dowiedzieliśmy, jest prawie o rząd wielkości wyższy niż strumień świetlny żarówek, co może znacznie zaoszczędzić na energii elektrycznej.
• Długa żywotność. Nie poruszałem tego tematu, ale ciekawie będzie wiedzieć, że lampa LED wytrzyma 20-30 razy dłużej niż lampa Iljicza bez znacznego spadku poziomu strumienia świetlnego.A taka niezawodność to dodatkowe oszczędności, ponieważ lampy diodowe będą musiały być wymieniane niezwykle rzadko.
• Praca w trudnych warunkach. Diody LED nie mają kolb i spiral, dzięki czemu nie boją się wibracji, a nawet wstrząsów. Oświetlacze półprzewodnikowe mogą być stosowane w najcięższych warunkach i w temperaturze otoczenia od -40 do +40 stopni Celsjusza.
• Prawie się nie nagrzewa. Maksymalna temperatura do jakiej nagrzewa się mocna lampa LED nie przekracza 60 stopni Celsjusza. Możesz go używać na niebezpiecznych przedmiotach pożarowych.
• Optymalna temperatura barwowa. Zdecydowana większość lamp LED, poza specjalnymi, wytwarza strumień świetlny zbliżony do światła dziennego. Przy takim oświetleniu oczy najmniej męczą się, a kolory otaczających obiektów nie ulegają zniekształceniu.

Lampy LED mają niestety bardzo istotną wadę – ich koszt jest nadal dość wysoki. Ale to się częściowo opłaca dzięki długiej żywotności i niskiemu zużyciu energii. Co więcej, dopiero rozpoczął się rozwój technologii LED, co oznacza, że ​​w niedalekiej przyszłości cena źródeł światła LED zdecydowanie spadnie.

Teraz wiesz już o lampach LED i ich strumieniu świetlnym na tyle, by móc zdecydować: jak iw jakich przypadkach półprzewodnikowe źródła światła są lepsze od konwencjonalnych żarówek.

Poprzedni
LED Jak wybrać mocną ładowalną latarkę LED?
Następny
Lampy, kinkietyWybierz lampy sufitowe LED Armstrong

Praktyczne użycie

Obliczenie temperatury barwowej jest konieczne we wszystkich obszarach, w których powszechnie stosuje się oświetlenie.Każde z widm ma swoje własne cechy, zalety i wady, które są wykorzystywane do tego, aby dane źródło światła jak najlepiej spełniało swoją funkcję. Kilka przykładów użycia świateł o różnych wartościach parametrów wygląda tak:

Jasne, ciepłe oświetlenie o temperaturze 3000-4000 K pozwala dobrze widzieć nie tylko obiekty, ale także przestrzeń wokół nich, co czyni je wygodnymi w użytkowaniu w warunkach ograniczonej lub słabej widoczności. Przykładami tego są światła przeciwmgielne i latarki do badań podwodnych.
W pomieszczeniach roboczych stosowane są lampy o zimnej temperaturze barwowej

Pomagają skoncentrować uwagę i nie pozwalają się zrelaksować. Oświetlenie to jest szczególnie skuteczne w szpitalach, laboratoriach, gabinetach lekarskich, fabrykach i obiektach przemysłowych.

Jednak ich dłuższa ekspozycja prowadzi do załamania światła, dlatego do biur zaleca się stosowanie raczej neutralnych białych lamp.
Zimne oświetlenie jest również popularne przy projektowaniu magazynów, witryn sklepowych, wystaw, muzeów i innych miejsc, w których trzeba zwrócić na coś uwagę. Pomaga podkreślić kolory i kontrasty, zwrócić uwagę na detale. Z tego powodu znajduje również zastosowanie w bilbordach i oświetleniu awaryjnym. Dodatkowo barwy widma zimnego nadają oświetlanym przedmiotom świeżości, co sprawia, że ​​z powodzeniem można je zastosować w witrynach sklepów spożywczych, np. z rybami.
Neutralna temperatura barwowa w zakresie 4500-5000 K jest uniwersalna i nadaje się do każdego zadania. Nie męczy oczu, ma najmniejszy wpływ na oddawanie barw i nadaje się do dekoracji wszelkiego rodzaju przestrzeni roboczych, a także wielu salonów.
Ściśle określona wartość temperatury barwowej musi być zachowana także w innych przypadkach niezwiązanych z komfortem człowieka, np. przy tworzeniu kliszy fotograficznej i druku.

Szczególną uwagę należy zwrócić na zastosowanie lamp o różnych poziomach temperatury barwowej w projektowaniu lokali mieszkalnych. Do takich celów wykorzystywane są źródła kolorów o różnych odcieniach:

• Ciepłe czerwono-pomarańczowe światło do 2700 K pomaga stworzyć ciepłą i przytulną atmosferę. Sprawiają, że można się zrelaksować ze względu na podobieństwo do naturalnego oświetlenia wieczornego. Takie światło jest też najmniej drażniące dla oczu. Jest niezastąpiony przy rejestracji sypialni i pomieszczeń wypoczynkowych.
• Pomarańczowe światło o temperaturze 3000-3500 K dostraja się do komunikacji, tworząc przyjazną i żywą atmosferę. Często znajduje zastosowanie w aranżacji wnętrz miejsc użyteczności publicznej: restauracji, sklepów, butików, bibliotek, a także osiedli mieszkaniowych, takich jak korytarze i salony.
• Neutralne białe światło, odpowiadające wartości temperatury barwowej 3500-4000 K, potęguje poczucie bezpieczeństwa i zapewnia pewien komfort, ale nie pozwala na zbytnie odprężenie. Może być stosowany w aranżacji kuchni, łazienki i prawie każdej innej przestrzeni życiowej.
• Zimne światło o temperaturze do 5000 K wprowadza nastrój do pracy, zwiększa produktywność, rozjaśnia myśli i pomaga lepiej się skoncentrować, a także sprawia, że ​​pomieszczenie jest czyste. Służy do ozdabiania miejsc pracy np. w lampach stołowych na biurko lub w biurze.

Zgodnie z przepisami źródła światła o temperaturze kolorymetrycznej powyżej 5300 K nie powinny być używane w obszarach mieszkalnych.Wynika to z ich szkodliwego wpływu na oczy, gdy zbyt długo przebywają w pomieszczeniach. Tak więc lampa o temperaturze 6500 kelwinów (światło, które dzieje się na zewnątrz w pogodny letni dzień) przyda się do krótkich zabiegów wymagających dużej koncentracji uwagi, ale zaszkodzi, jeśli zostanie zainstalowana w sypialni.

Zamiana żarówki na diodę LED: stół

Na przykład porównajmy trzy lampy, które dają strumień światła 250 lm. To ustawienie odpowiada:

• żarówka 20 W;
• fluorescencyjny - o mocy 5-7 watów.

Taką intensywność oświetlenia może zapewnić lampa LED o mocy zaledwie 2-3 watów.

Poniżej znajduje się tabela do konwersji lamp żarowych, fluorescencyjnych i LED według strumienia świetlnego:

Wyniki powyższej analizy porównawczej jednoznacznie wskazują na zalety lamp LED.

Zalety i wady lamp LED

Zaletami lamp LED są:

• Dożywotni. Źródła światła działają od 50 000 do 100 000 godzin bez przerwy.
• Ekonomiczne zużycie energii. Diody LED są klasyfikowane jako źródła światła o wydajności 10 razy wyższej niż ich odpowiedniki.
• Stabilność termiczna. Lampy LED są odporne na zmiany atmosferyczne, nie niszczą się przy gwałtownej zmianie temperatury.
• Przyjazność dla środowiska. Wykonane są na bazie bezpiecznych materiałów, które nie szkodzą zdrowiu.

Wady lamp LED:

• Cena £. Elementy oświetleniowe są droższe niż ich główne odpowiedniki.
• Rozmiar. Lampy dużej mocy są duże. Nie zawsze jest to wygodne w przypadku pomieszczeń o małej powierzchni.
• Sterownik LED.Do stabilnej pracy systemu LED potrzebny jest specjalny zasilacz, który również ma wysoki koszt.

Kolejną wadą jest trudność w wymianie diod w przypadku ich przepalenia. Czasami nie jest to możliwe.

Najbardziej oczywistą korzyścią jest oszczędność energii.

Różnica między lampami LED a innymi źródłami światła polega na przekształceniu światła w dowolny odcień.

Postrzeganie kolorów

Postrzeganie kolorów każdej osoby ma swoje własne cechy. Percepcja kolorów jest efektem załamania fal świetlnych odbieranych przez nerw wzrokowy i przetwarzanych przez ośrodek wzrokowy mózgu. Każda osoba ma własne postrzeganie odcieni. Im starsza osoba, tym bardziej zniekształcona jest jego percepcja kolorów. Cechy psychiki jednostki wpływają również na jego postrzeganie kolorów.

Promieniowanie słoneczne może zakłócić percepcję określonego koloru. Ciepło światła charakteryzuje się również indywidualną percepcją i zależy od cech organizmu oraz stanu osoby w momencie percepcji.

skala temperatury barwowej

W inny sposób nazywany jest indeksem kolorymetrycznym. Jest wskazany na opakowaniu lamp. Na podstawie tych parametrów można określić, w jakim zakresie lampa oświetli pomieszczenie. Aby zapewnić komfortowy pobyt (aby światło nie podrażniło oczu), musisz wcześniej dowiedzieć się, które widmo jest preferowane dla każdego pomieszczenia: ciepłe, neutralne, zimne.

Czasami nie da się znaleźć lampy o odpowiedniej temperaturze. Następnie możesz łączyć lampy z zakresu zimnego i ciepłego.

Wskaźnik oddawania barw lamp LED

Pokazuje, jak wyraźnie kolory będą się różnić w określonym widmie promieniowania.Na przykład o zmierzchu kolory wizualnie blakną i mogą się łączyć, podczas gdy niebieski i bordowy mogą być postrzegane w równym stopniu przez wzrok.

Tabela przedstawia stosunek źródeł światła do temperatury barwowej i współczynnika oddawania barw (mierzony od 0 do 100):

Zimny ​​zakres fal pozwala im dalej się rozpraszać. Dla komfortowego oświetlenia i akceptowalnego oddawania barw wskaźnik nie powinien spaść poniżej 80.

Które światło jest lepsze, czy ciepłe?

Lampy LED, które wykorzystywane są w oświetleniu, dzielą się na zimne i ciepłe. Stan psychiczny i emocjonalny mieszkańców domu zależy od rodzaju koloru. Lampy LED z ciepłym blaskiem nadają się na wieczór. Przyczyniają się do szybkiego zasypiania, relaksu, tworzenia komfortu. Zimne odcienie są najbardziej naturalne w ciągu dnia. Ożywia, utrzymuje w dobrej kondycji.

Używanie zimnych i ciepłych kolorów w nieodpowiednich godzinach może zaburzać funkcjonowanie organizmu.

Należy pamiętać, że klosz, abażury i inne klosze również wpływają na światło.

Ponadto w różnym wieku ludzie inaczej postrzegają oświetlenie. Wraz z wiekiem pojawia się zniekształcenie, które również należy wziąć pod uwagę. Cechy psychiki wpływają również na postrzeganie kolorów.

Odpowiadając na pytanie, co jest lepsze - zimny lub ciepły kolor, odpowiedzią będzie kombinacja odcieni.Pożądane jest, aby możliwe było również oddzielne sterowanie oprawami oświetleniowymi.

Jaka jest temperatura barwowa?

Temperatura barwowa jest zjawiskiem fizycznym. Charakteryzuje natężenie promieniowania ze źródła światła i określa skład widma widzialnego. Temperatura barwowa nie wskazuje, jak gorące jest ciało, a jedynie pokazuje, jak ludzkie oko odbiera strumień światła. Ten wskaźnik jest mierzony w kelwinach (K).

W uproszczeniu temperatura barwowa to odcień światła emitowanego przez źródło. Zero Kelvin ma całkowicie czarne ciało.

Jeśli mówimy o metalu, pierwsze kolory pojawiają się, gdy temperatura wzrośnie powyżej 500 ° C: przedmiot staje się ciemnoczerwony. Przy dalszym ogrzewaniu widmo kolorów przesuwa się do koloru pomarańczowego, następnie żółtego, następnie białego i wreszcie niebieskiego.

Porównanie lamp według współczynnika pulsacji

Diody LED przewyższają wszystkie inne źródła światła jeszcze w inny sposób. Mówimy o migotaniu lamp, które odzwierciedla współczynnik tętnienia (%). To jedna z najważniejszych cech źródła światła, której wielkość decyduje o komforcie i bezpieczeństwie oświetlenia. Im mniejszy współczynnik tętnienia, tym lepiej. Jeśli przekracza 5-10%, w organizmie zaczynają się negatywne procesy: pod koniec dnia pojawiają się bóle głowy, zmęczenie, bezsenność.

Współczynnik pulsacji oświetlenia w pomieszczeniach biurowych i innych pomieszczeniach niemieszkalnych musi być zgodny z ustalonymi normami sanitarnymi, co jest kontrolowane przez organy kontrolne. W domu sami musimy monitorować jakość światła, jeśli dbanie o zdrowie rodziny jest dla nas ważne.

Tabela 3Typowe współczynniki pulsacji lamp domowych.

Jak widać z tabeli 3, diody LED mogą pulsować najmniej. Ale tylko te, w których konstrukcji zainstalowano wysokiej jakości źródło zasilania. Niektóre tanie „lody” mienią się tak, że są wyraźnie widoczne dla oka. Nie możesz korzystać z tych urządzeń.

Ale nawet jeśli pulsacje nie są utrwalone wizualnie, nie oznacza to, że nie istnieją. Być może oko nie zauważa wahań strumienia światła, ale jednocześnie przekraczają one normę. Aby ustalić obecność pulsacji o niskiej częstotliwości na niedopuszczalnym poziomie, pomoże światłomierz z funkcją pulsometru RADEX LUPINE. To urządzenie jest zgodne z GOST i zapewnia wysoką dokładność pomiaru.

Efektywność

Ten parametr (sprawność) charakteryzuje efektywność przetwarzania energii elektrycznej na światło. Im wyższy, tym mniejsze straty ciepła. Lampy LED mają najwyższą wydajność: sprawność modeli wysokiej jakości sięga 90%. Dioda LED bezpośrednio przekształca energię w światło, przy minimalnym wytwarzaniu ciepła.

Lampy żarowe mają najniższą sprawność - 4-5%. Podczas pracy znacznie się nagrzewają, ponieważ zamieniają ponad 90% pobieranej mocy na ciepło. Wydajność "halogenów" jest wyższa - 15-20%. W przypadku opraw świetlówkowych parametr ten zależy od rodzaju żarówki. Najniższa sprawność spiralnych świetlówek kompaktowych wynosi 7-8%. Efektywność ich wykorzystania jest również zmniejszona ze względu na utratę większości energii świetlnej, która trafia do wnętrza spirali. Dlatego przy wyższej mocy świetlnej oświetlenie wytwarzane przez te lampy jest najniższe (patrz).

Wybierz swoje lampy za pomocą wielofunkcyjnego światłomierza

Jedynym sposobem sprawdzenia jakości oświetlenia jest zakup domowego światłomierza, takiego jak RADEX LUPIN. Mierzy główne cechy - jasność lampy, oświetlenie powierzchni i współczynnik tętnienia. Światłomierz pomoże ustalić:

• czy producent prawidłowo wskazał parametry oprawy lub lampy;
• czy oświetlenie pomieszczeń mieszkania, biura, pokoi dziecięcych odpowiada normie;
• jaka jest pulsacja oświetlenia w Twoim domu i miejscu pracy.

Nie da się tego wszystkiego określić bez luksomierza-pulsometru. Za pomocą tego światłomierza wybierzesz najlepsze lampy LED do swojego domu i będzie to technicznie rozsądny wybór. Wysokiej jakości „lody” naprawdę pod wieloma względami przewyższają inne urządzenia oświetleniowe. Nie ogrzewają powietrza, nie obciążają wzroku, a także pomagają zaoszczędzić na rachunkach za prąd. I nie musisz często wymieniać takich żarówek: ich żywotność to ponad 30 000 godzin.

Więc co jest lepsze?

Najczęściej najlepszą opcją będzie połączenie zimnego i ciepłego światła, a także możliwość indywidualnego sterowania oprawami oświetleniowymi, aby stworzyć określony nastrój w całym pomieszczeniu lub jego części.

Wieczorem można zapalić żarówki, rozpalić kominek, zrelaksować się i odprężyć w atmosferze ciepłego światła. A jeśli nagle zechcesz poczytać książkę, użyj osobnej lampy, która daje zimniejsze światło.

Ciepłe oświetlenie doskonale wpisze się w małe mieszkanie urządzone w stylu vintage z przewagą ciepłych barw we wnętrzu, natomiast zimne światło korzystnie podkreśli nowoczesne rozwiązania projektowe w przestronnym pomieszczeniu o jasnych barwach i jasnych ścianach.

Lampa LED: konstrukcja i główne parametry techniczne

Lampa LED - źródło światła, którego promieniowanie odbywa się za pomocą kilku diod LED w konstrukcji, połączonych w jeden obwód. W przeciwieństwie do innych typów lamp, nie wykorzystuje żarnika wolframowego, różnych gazów, rtęci i innych elementów, które są niebezpieczne dla życia ludzkiego. Jest to urządzenie przyjazne dla środowiska, które nie emituje szkodliwych substancji podczas pracy i awarii. Według wskaźników oszczędności energii jest najbardziej ekonomiczny wśród analogów. Może być stosowany do oświetlania ulic, obiektów przemysłowych lub mieszkalnych oraz posesji.

Konstrukcja tej żarówki składa się z następujących elementów: klosz, diody LED, płytka drukowana, radiator, zasilacz, obudowa i podstawa. Ostatni element może mieć dwa rozmiary wkładów: E14 (mały) i E27 (duży).

Przy wyborze należy kierować się wartościami głównych cech:

• Strumień świetlny mierzony w lm (lumenach). Ilość światła rozchodzącego się we wszystkich kierunkach ze źródła światła.
• Moc, jednostka W. Ilość energii zużytej na jednostkę czasu.
• Temperatura barwowa poświaty, jednostka K. Określa kolor strumienia świetlnego pochodzącego ze źródła promieniowania. Lampy żarowe to w większości 3000K, jest to „ciepły”, żółtawy odcień.Źródła światła LED są różne, od 3000K do 6500K (barwa „zimna”, z lekką domieszką koloru niebieskiego).
• Wydajność świetlna mierzona w lm/W. Cecha decydująca o wydajności i ekonomii źródła światła. W przypadku produktów różnych producentów jest oczywiście inaczej.
• Temperatura ogrzewania, jednostka °C. Wskazuje temperaturę roboczą ogrzewania szklanej powierzchni lampy.
• Żywotność mierzona w godzinach. Określa maksymalną żywotność w optymalnych i deklarowanych przez producenta warunkach.
• Wskaźnik oddawania barw, CRI. Mierzone od 0 do 100 punktów. Dla optymalnej percepcji ludzkiego oddawania barw ze źródła światła, im więcej punktów, tym wyżej. Wartość 80 CRI jest uważana za normalną.

Ten rodzaj żarówek energooszczędnych może być produkowany w dwóch rodzajach: standardowym (w kształcie gruszki) oraz w formie „kukurydzianej”. Czynnik ten należy wziąć pod uwagę przy wymianie źródła światła w oprawie. Ten ostatni typ nie jest zalecany, ponieważ w tym projekcie diody LED znajdują się na zewnątrz.

Zasada działania i główne cechy

Produkcję lamp LED można podzielić na trzy etapy:

• hodowanie kryształu metodą epitaksji metaloorganicznej;
• tworzenie chipa przez obróbkę planarną filmów;
• sortowanie wiórów przez segregowanie;
• montaż wszystkich części diody LED.

Zasada działania lampy LED

Zasadę działania diody LED można opisać jako oddziaływanie dwóch przeciwnie naładowanych półprzewodników, które tworzą złącze p-n (kontakt elektronowy). W procesie wzajemnej wymiany elektronów na jej granicy powstaje promieniowanie świetlne.

Główne cechy, które pozwalają ocenić jakość lampy LED:

• moc (ilościowy pomiar zużytej energii elektrycznej);
• temperatura barwowa (kolor światła emitowanego przez element);
• strumień świetlny (ilość wytworzonego światła).

Wybór lamp do domu i biura

Wysoka trwałość i prosta obsługa lamp LED sprawiają, że są one niezastąpione w codziennym życiu. Ale do wyboru takiej lampy trzeba podejść przemyślanie i świadomie.

Od tego zależy komfort przebywania zarówno w lokalu roboczym, jak i mieszkalnym od temperatury barwowej Lampy LED, którymi są oświetlane. Które lampy lepiej wybrać do domu, a jakie do biura? Różnicę w rodzaju oświetlenia widać w tabeli temperatur światła. I na tej podstawie wybierz najwygodniejsze światło w określonych pomieszczeniach.

Gdzie są odpowiednie domowe oświetlenie LED?

• Oświetlenie kuchni. Ciepłe światło na spokojny posiłek lub chłodne światło dla entuzjastów kulinarnych. Taśma LED to doskonałe rozwiązanie do dekoracji przestrzeni roboczej w kuchni.
• Światło na korytarzu. Zdecydowanie zimno. Mobilizuje i dopasowuje się do nastroju do pracy.
• Zimne lub ciepłe oświetlenie w łazience, tak jak lubisz.
• Ciepłe światło w sypialni.

Główną różnicą między przestrzenią biurową a domową jest konieczność dostosowania psychiki do nastroju do pracy. Ułatwia to zwiększona jasność i zimne białe oświetlenie. Jeśli światło jest zbliżone do naturalnego światła dziennego, jest najmniej męczące. Większość ludzi doświadcza wzrostu wydajności w jasnym świetle, co usuwa senność i zwiększa produktywność.Ponadto stosowanie takich lamp zmniejsza odpowiednio koszty energii elektrycznej, a comiesięczne dodatkowe koszty działalności są zmniejszone.

Moc świetlna lamp LED

Nie umieściłem tej ważnej cechy technicznej w ogólnej liście i celowo ją zostawiłem na końcu, po pierwsze dlatego, że nie dotyczy ona każdej konkretnej lampy, ale całej klasy. Po drugie, mając do czynienia z mocą światła, możesz zrozumieć, jak skuteczny jest ten lub inny rodzaj opraw oświetleniowych. Wydajność świetlna to stosunek strumienia świetlnego do poboru mocy oprawy i oznaczana jako lm/W. Ten parametr dosłownie pokazuje, jak wydajnie urządzenie zamienia energię elektryczną na światło.

Jeśli chodzi o źródła światła LED, to dziś są strumień świetlny 60-120 lm/W, a wraz z rozwojem technologii liczba ta stale rośnie. Załóżmy, że liczba lumenów dla 1 watowej diody LED wynosi 100. Czy to dużo, czy mało? Spójrz na tabelę porównawczą:

Porównawczy tabela efektywności energetycznej lamp różnych typów

Jak widać z tabletu, dobrze Wam znanego kompaktowa lampa fluorescencyjna („oszczędność energii”), na przykład, przy tej samej mocy będzie świecić prawie 2 razy słabiej niż jej półprzewodnikowy odpowiednik. Wstyd mówić o lampie żarowej. 8 na 10 watów, które urządzenie LED zamieniłoby w strumień świetlny, lampa Ilyicha zamienia się w ciepło.Sprawność lampy diodowej ze względu na strumień świetlny jest zdecydowanie najwyższa.

Wróćmy jednak do naszych diod LED. Czy można wybrać takie lampy nie według strumienia świetlnego, ale według zużycia energii? Ponieważ wiesz, ile lumenów wytwarza dioda LED przy jednym wacie prądu, rozumiesz: oczywiście, że możesz. Aby uzyskać strumień świetlny, wystarczy pomnożyć moc lampy przez 80. Oczywiście dokładnej liczby nie uzyskasz, ponieważ rzeczywisty strumień świetlny zależy od wielu czynników, m.in. technologii produkcji, materiałów, rodzaju i liczba użytych diod LED. Ale uzyskany wynik jest całkiem odpowiedni do użytku domowego.

Nie zapomnij! Współczynnik 80 do obliczenia generowanego strumienia świetlnego przez pobór mocy jest odpowiedni tylko dla lamp LED. W przypadku wszystkich innych rodzajów opraw oświetleniowych będzie inaczej.

Dla tych, którzy nie lubią się mnożyć, podam tabelę zależności strumienia świetlnego od mocy lampy dla urządzeń różnego typu: