Značilnosti LED svetilk: barvna temperatura, moč, svetloba in drugo

Prednosti in slabosti LED svetilk

Povzemimo in opredelimo prednosti in slabosti polprevodniških svetlobnih virov. Njihove prednosti vključujejo:

• Rekordno visoka energetska učinkovitost. Svetlobna moč LED diod (razmerje med ustvarjenim svetlobnim tokom in porabljeno močjo), kot smo ugotovili, je skoraj za red večja od svetlobne moči žarnic, ki lahko znatno prihranijo pri elektriki.
• Dolga življenjska doba. Te teme se nisem dotaknil, vendar bo za vas zanimivo vedeti, da bo LED svetilka trajala 20-30-krat dlje kot Ilyichova sijalka brez znatnega zmanjšanja ravni svetlobnega toka.In takšna zanesljivost je dodaten prihranek, saj bo treba diodne svetilke menjati izjemno redko.
• Delovanje v težkih pogojih. LED diode nimajo bučk in spiral, zato se ne bojijo vibracij in celo udarcev. Polprevodniški iluminatorji se lahko uporabljajo v najtežjih pogojih in pri temperaturah okolice od -40 do +40 stopinj Celzija.
• Skoraj ne segrevajte. Najvišja temperatura, do katere se segreje močna LED svetilka, ne presega 60 stopinj Celzija. Uporabljate ga lahko na požarno nevarnih predmetih.
• Optimalna barvna temperatura. Velika večina LED svetilk, razen posebnih, ustvarja svetlobni tok, podoben dnevni svetlobi. Pri takšni osvetlitvi se oči najmanj utrudijo, barve okoliških predmetov pa niso popačene.

LED svetilke imajo na žalost zelo pomembno pomanjkljivost - njihovi stroški so še vedno precej visoki. A to se deloma poplača z dolgo življenjsko dobo in nizko porabo energije. Poleg tega se je razvoj LED tehnologije šele začel, kar pomeni, da se bo v bližnji prihodnosti cena LED svetlobnih virov zagotovo znižala.

Zdaj veste o LED svetilkah in njihovem svetlobnem toku dovolj, da se lahko odločite: kako in v katerih primerih so polprevodniški viri svetlobe boljši od običajnih žarnic.

Prejšnji
LED Kako izbrati zmogljivo LED svetilko za ponovno polnjenje
Naslednji
Svetilke, svetilke Izbira LED stropnih svetilk Armstrong

Praktična uporaba

Izračun barvne temperature je potreben na vseh območjih, kjer se običajno uporablja razsvetljava.Vsak od spektrov ima svoje značilnosti, prednosti in slabosti, s katerimi zagotavljamo, da določen vir svetlobe najbolje opravlja svojo funkcijo. Nekaj ​​primerov uporabe svetlobnih virov z različnimi vrednostmi parametrov je videti takole:

Svetla topla osvetlitev s temperaturo 3000-4000 K vam omogoča, da dobro vidite ne le predmete, ampak tudi prostor okoli njih, zaradi česar so priročni za uporabo v pogojih omejene ali slabe vidljivosti. Primeri tega so meglenke in svetilke za podvodne raziskave.
V delovnih prostorih se uporabljajo svetilke s hladno barvno temperaturo

Pomagajo osredotočiti pozornost in ne omogočajo sprostitve. Ta razsvetljava je še posebej učinkovita v bolnišnicah, laboratorijih, sobah za preglede, tovarnah in industrijskih objektih.

Vendar pa njihova dolgotrajna izpostavljenost vodi do loma, zato je za pisarne priporočljivo uporabljati precej nevtralne bele svetilke.
Hladna razsvetljava je priljubljena tudi pri oblikovanju skladišč, izložb, razstav, muzejev in drugih prostorov, kjer morate na nekaj opozoriti ljudi. Pomaga poudariti barve in kontraste, pritegniti pogled na podrobnosti. Zaradi tega se uporablja tudi pri reklamnih panojih in zasilni razsvetljavi. Poleg tega barve hladnega spektra dajejo osvetljenim predmetom svežino, zaradi česar jih je koristno uporabiti v izložkih trgovin, na primer z ribami.
Nevtralna barvna temperatura v območju 4500-5000 K je univerzalna in primerna za vse vrste nalog. Ne obremenjuje oči, najmanj vpliva na barvno upodabljanje in je primeren za okrasitev vseh vrst delovnih prostorov, pa tudi številnih dnevnih sob.
Strogo določeno vrednost barvne temperature je treba vzdrževati tudi v nekaterih drugih primerih, ki niso povezani s človekovim udobjem, na primer pri ustvarjanju fotografskega filma in pri tiskanju.

Posebno pozornost je treba nameniti uporabi svetilk z različnimi ravnmi barvne temperature pri oblikovanju stanovanjskih prostorov. Za te namene se uporabljajo barvni viri različnih odtenkov:

• Topla rdeče-oranžna svetloba do 2700 K pomaga ustvariti toplo in prijetno vzdušje. Naredijo vas za sprostitev zaradi podobnosti z naravno večerno razsvetljavo. Takšna svetloba tudi najmanj draži oči. Nenadomestljiv je pri registraciji spalnic in prostorov za počitek.
• Oranžna svetloba s temperaturo 3000-3500 K usmerja komunikacijo, ustvarja prijazno in živahno vzdušje. Pogosto se uporablja pri notranjem oblikovanju javnih prostorov: restavracij, trgovin, butikov, knjižnic, pa tudi stanovanjskih prostorov, kot so hodniki in dnevne sobe.
• Nevtralna bela svetloba, ki ustreza vrednosti barvne temperature 3500-4000 K, povečuje občutek varnosti in ustvarja nekaj udobja, vendar vam ne omogoča, da se preveč sprostite. Lahko se uporablja pri oblikovanju kuhinje, kopalnice in skoraj vseh drugih bivalnih prostorov.
• Hladna svetloba s temperaturami do 5000 K ustvarja delovno razpoloženje, povečuje produktivnost, razjasni misli in pomaga pri boljši koncentraciji, poleg tega pa naredi prostor čist. Uporablja se za okrasitev delovnih mest, na primer v namiznih svetilkah za namizje ali v pisarni.

Po predpisih se svetlobni viri s kolorimetrično temperaturo nad 5300 K ne smejo uporabljati v stanovanjskih območjih. To je posledica njihovega škodljivega vpliva na oči, ko predolgo ostanejo v zaprtih prostorih. Torej bo svetilka s temperaturo 6500 kelvinov (svetloba, ki se dogaja zunaj na jasen poletni dan) uporabna za kratke postopke, ki zahtevajo visoko koncentracijo pozornosti, vendar bo škodila, če bo nameščena v spalnici.

Pretvorba žarnice z žarilno nitko v LED: tabela

Primerjajmo na primer tri svetilke, ki dajejo svetlobni tok 250 lm. Ta nastavitev ustreza:

• 20 W žarnica z žarilno nitko;
• fluorescentna - z močjo 5-7 vatov.

Takšno intenzivnost osvetlitve lahko zagotovi LED svetilka z močjo le 2-3 vate.

Spodaj je tabela za pretvorbo žarnic z žarilno nitko, fluorescenčnih in LED žarnic po svetlobnem toku:

Rezultati zgornje primerjalne analize jasno kažejo na prednosti LED svetilk.

Prednosti in slabosti LED svetilk

Prednosti LED svetilk vključujejo:

• Življenska doba. Svetlobni viri delujejo od 50.000 do 100.000 ur brez prekinitve.
• Ekonomična poraba energije. LED diode so razvrščene kot viri svetlobe z 10-krat večjo učinkovitostjo od svojih analogov.
• Toplotna stabilnost. LED svetilke so odporne na atmosferske spremembe, se ne pokvarijo z ostro spremembo temperature.
• Prijaznost do okolja. Izdelane so na osnovi varnih materialov, ki ne škodujejo zdravju.

Slabosti LED svetilk:

• Cena. Svetlobni elementi so dražji od svojih glavnih kolegov.
• Velikost. Svetilke visoke moči so velike.To ni vedno priročno za sobe z majhno površino.
• LED gonilnik. Za stabilno delovanje LED sistema potrebujete posebno napajanje, ki ima tudi visoke stroške.

Druga pomanjkljivost je težava pri zamenjavi diod v primeru, da pregorijo. Včasih to ni mogoče.

Najbolj očitna prednost je prihranek energije.

Razlika med LED svetilkami in drugimi svetlobnimi viri je v transformaciji svetlobe v kateri koli odtenek.

Zaznavanje barv

Barvno zaznavanje vsakega posameznika ima svoje značilnosti. Zaznavanje barv je učinek loma svetlobnih valov, ki jih prejme vidni živec in jih obdela vidno središče možganov. Vsaka oseba ima svoje dojemanje odtenkov. Starejši kot oseba postane, bolj je njegovo zaznavanje barv popačeno. Značilnosti psihe posameznika vplivajo tudi na njegovo barvno zaznavanje.

Zaznavanje določene barve lahko popači sončno sevanje. Za toploto svetlobe je značilna tudi individualna percepcija in je odvisna od značilnosti organizma in stanja človeka v času zaznave.

barvna temperaturna lestvica

Na drug način se imenuje kolorimetrični indeks. Navedeno je na embalaži svetilk. Na podlagi teh parametrov lahko določite, v kakšnem obsegu bo svetilka osvetljevala prostor. Za udobno bivanje (da svetloba ne draži oči) morate vnaprej ugotoviti, kateri spekter je boljši za vsako sobo: topel, nevtralen, hladen.

Včasih ni mogoče najti svetilke s pravo temperaturo. Nato lahko kombinirate svetilke hladnega in toplega obsega.

Indeks barvnega upodabljanja LED svetilk

Kaže, kako jasno se bodo barve razlikovale v določenem spektru sevanja. Na primer, ob mraku barve vizualno zbledijo in se lahko združijo, medtem ko lahko modro in bordo enako zaznava vid.

Tabela prikazuje razmerje svetlobnih virov z barvno temperaturo in indeksom barvnega upodabljanja (merjeno od 0 do 100):

Hladen obseg valov jim omogoča, da se dodatno razpršijo. Za udobno osvetlitev in sprejemljivo barvno upodabljanje indeks ne sme pasti pod 80.

Katera svetloba je boljša topla ali hladna

LED svetilke, ki se uporabljajo pri razsvetljavi, delimo na hladne in tople. Psihološko in čustveno stanje prebivalcev hiše je odvisno od vrste barve. LED svetilke s toplim sijajem so primerne za večer. Prispevajo k hitremu zaspanju, sprostitvi, ustvarjanju udobja. Hladni toni so najbolj naravni za dan. Poživlja, ohranja človeka v dobri formi.

Uporaba hladnih in toplih barv ob neprimernih urah lahko moti delovanje telesa.

Pomembno si je zapomniti, da senčnik, senčila in drugi difuzorji vplivajo tudi na svetlobo.

Tudi v različnih starostih ljudje različno dojemajo razsvetljavo. S starostjo pride do izkrivljanja, kar je treba tudi upoštevati. Značilnosti psihe vplivajo tudi na zaznavanje barv.

Če odgovorite na vprašanje, kaj je bolje - hladna ali topla barva, bo odgovor kombinacija odtenkov. Zaželeno je, da je možno tudi ločeno krmiljenje svetlobnih naprav.

Kaj je barvna temperatura?

Barvna temperatura je fizični pojav. Označuje intenzivnost sevanja iz vira svetlobe in določa sestavo vidnega spektra. Barvna temperatura ne kaže, kako vroče je telo, ampak samo kaže, kako človeško oko zazna svetlobni tok. Ta indikator se meri v Kelvinih (K).

Preprosto povedano, barvna temperatura je odtenek svetlobe, ki jo oddaja vir. Zero Kelvin ima popolnoma črno telo.

Če govorimo o kovini, se prve barve pojavijo, ko se temperatura dvigne nad 500 ° C: predmet postane temno rdeč. Z nadaljnjim segrevanjem se barvni spekter premakne v oranžno, nato rumeno, nato belo in na koncu modro.

Primerjava svetilk po faktorju pulziranja

LED diode prekašajo vse druge svetlobne vire na še en način. Govorimo o utripanju svetilk, ki odraža koeficient valovanja (%). To je ena najpomembnejših značilnosti svetlobnega vira, katerega velikost določa udobje in varnost razsvetljave. Manjši kot je faktor valovanja, tem bolje. Če preseže 5-10%, se v telesu začnejo negativni procesi: do konca dneva se pojavijo glavoboli, utrujenost, nespečnost.

Koeficient pulziranja osvetlitve v pisarni in drugih nestanovanjskih prostorih mora biti v skladu z uveljavljenimi sanitarnimi standardi, kar nadzorujejo inšpekcijski organi.Doma moramo sami spremljati kakovost svetlobe, če nam je pomembna skrb za zdravje družine.

Tabela 3. Tipični faktorji pulziranja za gospodinjske svetilke.

Kot je razvidno iz tabele 3, lahko LED diode najmanj utripajo. Toda le tisti, v zasnovi katerih je nameščen visokokakovosten vir energije. Nekaj ​​poceni "ledice" blešči tako, da je očesu jasno vidno. Teh naprav ne morete uporabljati.

Toda tudi če pulzacije niso vidno fiksirane, to ne pomeni, da ne obstajajo. Morda oko ne opazi nihanj svetlobnega toka, a hkrati presegajo normo. Za ugotavljanje prisotnosti nizkofrekvenčnih pulsacij nesprejemljivega nivoja bo pomagal merilnik svetlobe s funkcijo pulzmetra RADEX LUPINE. Ta naprava je v skladu z GOST in zagotavlja visoko natančnost meritev.

Učinkovitost

Ta parameter (učinkovitost) označuje učinkovitost pretvorbe električne energije v svetlobo. Višja kot je, manjše so toplotne izgube. LED svetilke imajo najvišjo učinkovitost: učinkovitost visokokakovostnih modelov doseže 90%. LED neposredno pretvarja energijo v svetlobo z minimalno proizvodnjo toplote.

Žarnice z žarilno nitko imajo najnižjo učinkovitost - 4-5%. Med delovanjem se močno segrejejo, saj več kot 90 % porabljene moči pretvorijo v toploto. Učinkovitost "halogenov" je višja - 15-20%. Za fluorescenčne svetilke je ta parameter odvisen od vrste žarnice. Najnižji izkoristek spiralnih CFL je 7-8%. Učinkovitost njihove uporabe se zmanjša tudi zaradi izgube večine svetlobne energije, ki gre znotraj spirale.Zato je pri večji svetlobni moči osvetlitev, ki jo ustvarijo te svetilke, najnižja (glej).

Izberite svoje svetilke z večnamenskim merilnikom svetlobe

Kakovost osvetlitve lahko preverite le z nakupom gospodinjskega merilnika svetlobe, kot je RADEX LUPIN. Meri glavne značilnosti - svetlost svetilke, osvetlitev površine in faktor valovanja. Merilnik svetlobe bo pomagal ugotoviti:

• ali je proizvajalec pravilno navedel parametre svetilke ali svetilke;
• ali osvetlitev prostorov stanovanja, pisarne, otroških sob ustreza normi;
• kakšen je utrip razsvetljave v vašem domu in na delovnem mestu.

Vsega tega je nemogoče določiti brez luksmetra-pulsemetra. S tem merilnikom svetlobe boste izbrali najboljše LED svetilke za vaš dom in bo tehnično dobra izbira. Kakovostne "ledice" v večini res prekašajo druge svetlobne naprave. Ne segrevajo zraka, ne obremenjujejo vida, pomagajo pa tudi prihraniti pri računih za elektriko. In takšnih žarnic vam ni treba pogosto menjati: njihova življenjska doba je več kot 30.000 ur.

Torej, kaj je boljše

Najpogosteje bo najboljša možnost kombinacija hladne in tople svetlobe, pa tudi možnost individualnega nadzora svetlobnih naprav za ustvarjanje določenega razpoloženja v celotni sobi ali delu.

Zvečer lahko prižgete žarnice z žarilno nitko, prižgete kamin, da se sprostite in sprostite v ozračju tople svetlobe. In če nenadoma želite prebrati knjigo, uporabite ločeno svetilko, ki daje hladnejšo svetlobo.

Topla razsvetljava se bo odlično prilegala majhnemu stanovanju, urejenemu v vintage slogu s prevlado toplih barv v notranjosti, medtem ko bo hladna svetloba ugodno poudarila sodobne oblikovalske rešitve v prostorni sobi s svetlimi barvami in svetlimi stenami.

LED svetilka: zasnova in glavne tehnične značilnosti

LED svetilka - vir svetlobe, katerega sevanje se izvaja z uporabo več LED diod v zasnovi, povezanih v eno vezje. Za razliko od drugih vrst svetilk ne uporablja volframove žarilne nitke, različnih plinov, živega srebra in drugih komponent, ki so nevarne za življenje ljudi. Je okolju prijazna naprava, ki med delovanjem in okvarami ne oddaja škodljivih snovi. Glede na kazalnike varčevanja z energijo je najbolj ekonomičen med analognimi. Uporablja se lahko za osvetlitev ulic, industrijskih ali stanovanjskih objektov in prostorov.

Zasnova te žarnice je sestavljena iz naslednjih elementov: difuzor, LED diode, vezje, radiator, napajalnik, ohišje in podstavek. Zadnji element ima lahko dve velikosti kartuše: E14 (majhna) in E27 (velika).

Pri izbiri se morate voditi po vrednostih glavnih značilnosti:

• Svetlobni tok, merjen v lm (lumnih). Količina svetlobe, ki se iz svetlobnega vira širi v vse smeri.
• Moč, enota W. Količina porabljene energije na enoto časa.
• Barvna temperatura sijanja, enota K. Določa barvo svetlobnega toka, ki prihaja iz vira sevanja. Žarnice z žarilno nitko so večinoma 3000K, to je "topel", rumenkast odtenek.LED svetlobni viri so različni, od 3000K do 6500K ("hladna" barva, z rahlo primesjo modre).
• Svetlobna moč, merjena v lm/W. Značilnost, ki določa učinkovitost in ekonomičnost svetlobnega vira. Za izdelke različnih proizvajalcev je seveda različno.
• Temperatura ogrevanja, enota °C. Označuje delovno temperaturo za ogrevanje steklene površine svetilke.
• Življenjska doba, merjena v urah. Določa maksimalno življenjsko dobo v optimalnih in s strani proizvajalca deklariranih pogojih.
• Indeks barvnega upodabljanja, CRI. Merjeno od 0 do 100 točk. Za optimalno človeško zaznavanje barvnega upodabljanja iz svetlobnega vira, več kot je točk, tem višje. Vrednost 80 CRI se šteje za normalno.

Tovrstne varčne žarnice je mogoče izdelati v dveh vrstah: standardna (hruškasta) in v obliki "koruze". Ta dejavnik je treba upoštevati pri zamenjavi svetlobnega vira v svetilki. Slednji tip ni priporočljiv, saj so v tej izvedbi LED diode nameščene na zunanji strani.

Načelo delovanja in glavne značilnosti

Proizvodnja LED svetilk lahko razdelimo na tri stopnje:

• gojenje kristala z metodo organokovinske epitaksije;
• izdelava čipa z ravninsko obdelavo filmov;
• razvrščanje sekancev z zbiranjem;
• montaža vseh delov LED.

Načelo delovanja LED svetilke

Načelo delovanja LED lahko opišemo kot interakcijo dveh nasprotno nabitih polprevodnikov, ki ustvarjata p-n spoj (kontakt elektronov).V procesu medsebojne izmenjave elektronov na njeni meji nastane svetlobno sevanje.

Glavne značilnosti, ki vam omogočajo, da ocenite kakovost LED svetilke:

• moč (kvantitativno merjenje porabljene električne energije);
• barvna temperatura (barva svetlobe, ki jo oddaja element);
• svetlobni tok (količina proizvedene svetlobe).

Izbira svetilk za dom in pisarno

Visoka vzdržljivost in enostavno upravljanje LED svetilk jih naredita nepogrešljive v vsakdanjem življenju. Toda k izbiri takšne svetilke je treba pristopiti premišljeno in zavestno.

Udobje bivanja v delovnih in stanovanjskih prostorih je odvisno od od barvne temperature LED svetilke, s katerimi so prižgane. Katere svetilke je bolje izbrati za dom in katere za pisarno? Razliko v vrsti osvetlitve lahko vidite v tabeli svetlobnih temperatur. In na podlagi tega izberite najbolj udobno svetlobo v določenih prostorih.

Kje so LED luči za dom primerne?

• Osvetlitev kuhinje. Topla luč za miren obrok ali hladna luč za tiste, ki so navdušeni nad kuhanjem. LED trak je odlična rešitev za okrasitev delovnega prostora kuhinje.
• Svetloba na hodniku. Vsekakor hladno. Mobilizira in se prilagaja delovnemu razpoloženju.
• Hladna ali topla razsvetljava v kopalnici, kot želite.
• Topla svetloba v spalnici.

Glavna razlika med pisarniškim prostorom in domom je potreba po prilagoditvi psihe delovnemu razpoloženju. To olajšata povečana svetlost in hladna bela osvetlitev. Če je svetloba podobna naravni dnevni svetlobi, je najmanj utrujajoča. Večina ljudi občuti povečanje zmogljivosti pri močni svetlobi, kar odganja zaspanost in poveča produktivnost.Poleg tega uporaba takšnih svetilk zmanjša stroške električne energije, oziroma zmanjšajo se mesečni dodatni stroški poslovanja.

Svetlobna moč LED svetilk

Te pomembne tehnične lastnosti nisem vključil v splošni seznam in jo namerno pustil na koncu, prvič, ker ne velja za vsako posamezno svetilko, ampak za celoten razred. In drugič, ko ste se ukvarjali s svetlobno močjo, lahko razumete, kako učinkovita je ta ali druga vrsta svetlobnih naprav. Svetlobna moč je razmerje med svetlobnim tokom in porabo energije svetilke in je označena kot lm/W. Ta parameter dobesedno kaže, kako učinkovito naprava pretvarja električno energijo v svetlobo.

Kar zadeva LED svetlobne vire, so danes svetlobna moč je 60-120 lm/W, in ko se tehnologija izboljšuje, ta številka še naprej raste. Recimo, da je število lumnov za 1 W LED 100. Je veliko ali malo? Oglejte si primerjalno tabelo:

Primerjalni tabela energijske učinkovitosti svetilk različnih vrst

Kot lahko vidite iz tablice, vam dobro znane kompaktna fluorescenčna sijalka ("varčevanje z energijo"), na primer, pri isti moči bo sijal skoraj 2-krat šibkeje kot njegov polprevodniški dvojnik. Nerodno je govoriti o žarnici z žarilno nitko. 8 od 10 vatov, ki bi jih LED naprava pretvorila v svetlobni tok, se Ilyichova svetilka spremeni v toploto.Učinkovitost diodne sijalke zaradi svetlobne moči je daleč najvišja.

Toda nazaj k našim LED diodam. Ali je mogoče izbrati takšne svetilke ne po svetlobnem toku, ampak po porabi energije? Ker veste, koliko lumnov proizvede LED dioda z enim vatom električne energije, razumete: seveda lahko. Da bi dobili svetlobni tok, je dovolj, da moč žarnice pomnožite s 80. Seveda ne boste dobili natančne številke, saj je dejanska svetlobna moč odvisna od številnih dejavnikov, vključno s proizvodno tehnologijo, materiali, vrsto in število uporabljenih LED diod. Toda dobljeni rezultat je povsem primeren za domačo uporabo.

Ne pozabi! Faktor 80 za izračun ustvarjenega svetlobnega toka glede na porabo energije je primeren samo za LED sijalke. Pri vseh drugih vrstah svetlobnih naprav bo drugače.

Za tiste, ki se ne marajo množiti, bom dal tabelo odvisnosti svetlobnega toka od moči svetilke za naprave različnih vrst: