Как выбрать LED-освещение | Светодиодные лампы | Блог

О достоинствах светодиодного освещения чуть ли не слагают легенды. Такое ли оно крутое на самом деле (спойлер: да), как о нем говорят? В этом материале мы не будем напрягать вас теорией о световом потоке, терминологией, сложными расчетами, а расскажем просто и на пальцах, почему светодиодное освещение так популярно и как его правильно выбрать.

Почему Led-освещение — это круто?

Почему стоило придумать что-то лучше, чем «лампочки Ильича» — понятно. Они и тусклые, и греются, и бьются, и встряхиваются. А почему светодиодные лампы лучше люминесцентных «энергосберегающих» ламп? Светодиодные зачастую дороже, а экономичные вроде и те, и другие…

Нет, еще более экономичные. Яркость и мощность светового потока, эквивалентные мощности потребления, у светодиодных ламп бьет рекорды. Если сравнивать с лампой накаливания — в среднем светодиодные в 10 раз экономичнее. Это значит, что 100-ваттная лампа накаливания потребляет 100 Вт, светит эквивалентно 100 Вт и греется как маленькая печка. Светодиодная лампа, которая будет светить примерно на 100 Вт, потреблять будет всего 10 и практически не нагреется.

Если сравнивать с люминесцентными лампами, то разница примерно в 5 раз в сторону выгоды светодиодных ламп. То есть, энергосберегайка, которая будет выдавать света, эквивалентно 100 Вт, потреблять будет 20 Вт. А светодиодная — по-прежнему 10. В этом материале мы подробно рассчитывали экономичность светодиодных ламп и сравнивали затраты на LED и КЛЛ соответственно.

У светодиодных ламп не всегда фактическая светосила равна заявленной. Одни 10-ваттные лампы по мощности светового потока будут ниже, чем другие. Если вам важна точность, тестируйте лампы сами или изучайте уже существующие тесты и расчеты.

Маленькая мощность светодиодных ламп имеет помимо материальной выгоды еще и бытовое преимущество. Далеко не каждый светильник или люстра способны выдержать высокую мощность ламп — у люстр, бра, настольных ламп в среднем ограничение 40–60 Вт на один плафон в зависимости от цоколя. Но светодиодная лампа, потребляющая 40 Вт, светить будет, как 400-ваттная лампа накаливания. Поэтому тут вы не ограничены в выборе: если вам темно, вы смело можете вкрутить лампу мощнее, не опасаясь, что ваша люстра или лампа перегорят. С лампами накаливания так не получится: темно — терпите.

Долговечность — еще один жирный плюс в сторону светодиодных ламп. В то время, как вы смените десяток ламп накаливания и несколько люминесцентных, вам по-прежнему будет верно служить одна и та же светодиодная лампа. В среднем, срок их службы от 5 до 10 лет. К тому же, многие производители и специализированные магазины дают гарантию на любую светодиодную продукцию от года до трех, так что ваши лампы в итоге могут стать вообще вечными. Экономичность вкупе с долговечностью очень быстро окупают высокую стоимость светодиодного освещения.

Если вы испытываете непримиримую ностальгию по лампам накаливания, среди LED-ламп есть филаментные — с прозрачными колбами и светодиодными стержнями, которые напоминают нити накаливания.

Надежность и простота использования. Только филаментные светодиодные лампы нельзя встряхивать. В остальном от неловких падений, трясок, вибрации, повышения и понижения окружающей температуры (в допустимых производителем пределах) LED-лампам обычно ничего не сделается.

Сюда же можно добавить и про экологичность. Например, в люминесцентных спиральных лампах используется ртуть. Разбивать их опасно, а после выхода из строя утилизировать нужно в специальных пунктах приема. Если вы нечаянно разбили светодиодную лампу — из опасного будут только осколки колбы. Во время работы она не взорвется, как это случается иногда с лампами накаливания. Галогенные лампы для точечных светильников нельзя трогать голыми руками — они от этого очень быстро перегорают. Светодиодным, как вы уже поняли, без разницы.

Есть ли минусы? Светодиодные лампы не очень любят наличие диммера и светового индикатора в выключателях. Для диммера (регулятора яркости) нужно приобретать специальные диммируемые лампы. С индикаторами дело обстоит проще — современные выключатели как правило уже не конфликтуют со светодиодными лампами. У старых же моделей можно запросто отсоединить индикатор. В противном случае лампы начнут мерцать, даже будучи выключенными, мигать и быстро выйдут из строя.

Цветовая температура

Любые светодиоды бывают трех базовых цветовых температур с кучей полутонов: теплый, нейтральный белый и холодный белый свет. В описании всегда указывается маркировкой в градусах Кельвина.

Теплый свет. Отличное решение для ретроманов, которые уверены, что нет ничего лучше уютного света лампы накаливания. Свет ощутимо желтит. В каких-то случаях он действительно добавляет приятного уюта и ощущения теплоты, в иных ситуациях может искажать оттенки в интерьере.

Подходит: для интерьеров в теплых тонах: зеленый, персиковый, древесный, бежевый и т. д. Для спален, кабинетов, зон отдыха.

Не подходит: для интерьеров в холодных тонах — синий, голубой, серый, белый, черный, лиловый, холодный розовый, красный, фиолетовый и т. д. Не стоит использовать его в помещениях, где важна нейтральность освещения: гардеробные, ванные комнаты, рабочие зоны.

Нейтральный белый. Чистое освещение практически без искажений, которое идеально подходит вообще везде. Нейтральный белый никак не влияет на интерьер и ничего не добавляет кроме света. В большинстве случаев, если вы не уверены, подойдет вам теплая или холодная лампы — берите нейтральный белый и не прогадаете. Особенно это отличное решение для всех помещений, где важна точная «цветопередача» пространства — там, где вы чаще всего смотритесь в зеркало, работаете, примеряете одежду и т. д.

У разных производителей «чистота» и оттенки цветовой температуры могут отличаться. Лампы теплого света на 2700 К от одного и другого бренда могут желтить совершенно по-разному. Поэтому в одну люстру или одно помещение лучше подбирать лампы единого бренда.

Холодный белый. Его еще называют «свет операционной» из-за характерного голубоватого свечения. Холодный белый визуально кажется ярче, но это только оптический эффект. Может делать помещение менее уютным. Обычно не рекомендуется ставить холодные лампы в жилые помещения, оставив их для ванных комнат, прихожих, кладовок. Но и в ванной используйте осторожно — и без того не слишком уютное помещение может стать совсем не приветливым.

Подходит: для интерьера в холодных тонах — все оттенки синего, серого, черный, фиолетовый, лиловый, холодный розовый. Нежилые помещения.

Не подходит: для спален, детских, интерьеров в теплых тонах. С осторожностью в ванных комнатах и гостиных.

Сколько лампочек брать?

Самая простая формула расчета освещенности, с которой у вас точно не будет проблем: 20–30 Вт удельной мощности на 1 квадратный метр помещения. То есть, для комнаты 15 м² нужно суммарно 450 Вт света. Что это значит? Если вы берете, например, люстру на пять плафонов, каждый из них должен выдавать примерно по 90 Вт. То есть нам нужно пять 9-ваттных светодиодных ламп и будет светло и хорошо. Существует и более сложная схема расчета, основанная на нормативах освещенности, мощности светового потока, погрешности на типы осветительных приборов, высоту потолка, назначение помещения и т. д.

Разумеется, любая из формул имеет погрешности. В первую очередь, индивидуальные предпочтения. Кто-то любит, чтобы комната была залита очень ярким светом, кому-то по душе ламповая приглушенность.

Имеет значение и специфика помещения. Например, в спальнях вполне уместной будет некоторая недостаточность света, ведь это комната для отдыха. В кухне света должно быть не просто по норме, но лучше еще с зонированным распределением. А вот в ванной можно брать даже сверх нормы, так как тут много «слепых зон», поглощающих свет, а при недостатке освещенности ванная выглядит крайне неуютно.

Даже если вы любите приглушенное освещение — лучше выбирайте количество и мощность светильников по нормативам, но добавьте вспомогательное освещение и сделайте раздельное управление. Тогда у вас будет выбор: убавить свет или сделать поярче.

И, наконец, самое главное — это логика пространства. Вы должны понимать, что никакая люстра в количестве одной штуки не способна качественно осветить комнату в 25–30 квадратов и больше или длинный коридор. Световые лучи ламп попросту не дотянутся во все стороны. И даже если вы вкрутите самые мощные лампы, какие найдете — у вас получится скорее пыточная, чем светлая и уютная комната, потому что свет этой люстры будет нещадно бить в глаза. Что делать в таком случае? К счастью, не одними люстрами едины. Посмотрите, например, как на фото ниже распределено зональное освещение просторной комнаты.

Дополнительное освещение

Дополнительные осветительные приборы помогают подсветить все зоны помещения равномерно и распределить свет в зависимости от назначения. Некоторые виды — например, панели или точечные светильники — могут выступать и основным светом в определенных случаях.

Led-панели

Бывают самых разных форм, мощности и цветовой температуры: круглые, квадратные, вытянутые «трубки», с матовым рассеивателем и без, встраиваемые и накладные.  Степень рассеивания зависит от корпуса: прозрачные стекла рассеивают плохо, бьют точечно, матовые рассеивают получше. Но в любом случае световая панель — это концентрированный пучок света с малым рассеиванием.

В жилой комнате под такими панелями может быть не очень-то удобно — вам постоянно в глаза будет бить резкий, жесткий свет скорее всего достаточно внушительной мощности. Led-панели и накладные светильники хороши для технических помещений: ванная, прихожая, кладовая, гардеробная, офисы и общественные места и т. д. Отлично подходят для дополнительной подсветки рабочих зон.

В кухне из-за большого количества мебели практически всегда мало одной люстры. К тому же когда вы стоите лицом к кухонному гарнитуру, вы заслоняете себе свет спиной. Точки над гарнитуром, светодиодные накладные светильники на фартуке под шкафами — можно еще бра в обеденном уголке для вечерних интимных чаепитий, мало не будет!

Минус любых готовых панелей и светильников в том, что, когда они перегорят — придется либо перепаивать выгоревшие диоды собственными силами, либо покупать полностью новый светильник. Если модель накладная — нет проблем, а вот со встраиваемыми придется подбирать по формату прорезанного гнезда.

Точечные светильники

Эти малютки хороши как поддержка основному освещению в жилых комнатах. Например, если у вас большая гостиная и одной люстры не хватает – поставьте по периметру точки и будет светло и ярко. А с раздельным управлением еще и удобно регулировать количество света по настроению. Точки частенько выступают основным светом в небольших помещениях — ванных комнатах, прихожих.

Целиком подсветить большую комнату точками сложно, потому они рассчитываются в среднем один светильник на один квадратный метр. Со светодиодными лампами они могут светить достаточно ярко, эквивалентно 90 Вт накаливания, лучи по потолку будут четкими и искристыми в отличие от галогенных ламп, которые дают размытое и тусклое свечение.

Не стоит ставить точечное освещение в зонах, где вы чаще всего находитесь и отдыхаете: над кроватями, диванами. Либо же продумать возможность выключать их отдельно. Свет от точечных светильников достаточно направленный и может давить на глаза, если вы решили расслабиться.

 

Светодиодная лента

Эта штучка может много и еще больше. От подсветки ступенек на лестнице до исполнения роли гирлянды на елке. Контурная подсветка пола, потолка, арок, дополнительное выделение витринных и выставочных зон, рабочих мест: полок, стендов, кухонных гарнитуров и т. д. Светодиодная лента различается по мощности, температуре цвета и своим возможностям. Цветные RGB-ленты на пульте управления вообще играют несколькими цветами, могут переливаться, мигать — красота, да и только. Есть более бюджетные ленты с открытыми диодами, а есть ленты в силиконе — он и диоды защищает от повреждений, и смягчает свечение, добавляя легкое рассеивание. Есть ленты с защитой от влажности, открытых брызг, пыли.

Прожекторы

Прожекторы бывают уличными и для внутренних помещений. С уличными все понятно — мощный дальнобойный «фонарь», который поможет не потонуть во тьме ночи вашей придомовой территории или производству. С внутренними интереснее. Обычно они используются либо в магазинах в качестве верхней подсветки витрин и стендов, либо в помещениях с высоченными потолками, где не хватит дальности обычных ламп. Чаще всего прожекторы поворотные и монтируются до нескольких штук на рейлинг — можно менять их место расположения.

С огромной осторожностью используйте прожекторы в жилых помещениях с низкими потолками или небольшой квадратуры. Эти малыши буду давать такой концентрированный и направленный свет, что вам вряд ли будет под ним уютно.

Светодиодное освещение — нюансы

Разберемся со светодиодным освещением, ведь вскоре эти лампы будут установлены в большинстве светильников внутри и возле наших домов.

По сравнению с привычными бытовыми лампами — с нитью накаливания и люминесцентными — о светодиодном электрооборудовании большинству из нас известно очень мало. Нет, обычные светодиоды присутствуют в быту давно, сообщая нам о включении бытовой техники или сверкая разноцветными огнями на новогодней ёлке, однако разве можно ими освещать помещение или улицу — светодиоды ведь так малы?  

Светодиодные лампы

• Затраты электроэнергии меньше — света больше
• Как долго прослужит светодиодная лампа
• Виды светодиодных светильников
• Выбор светодиодной лампы

Затраты электроэнергии меньше — света больше

Любые электрические светильники преобразуют поступившую к ним электроэнергию в световое излучение, видимое человеческим глазом и измеряемое в люменах. Чем выше световая отдача, тем более эффективны данные светильники.

Сравним светодиодные лампы и «лампы Ильича». Двумя десятилетиями ранее для улучшения освещённости домочадцы заменяли, к примеру, 100 Вт лампу с нитью накаливания на более мощную 150–200 ваттную или же устанавливали светильники с несколькими патронами, в любом случае увеличивая потребление электроэнергии.

Соотношение между потреблённой электроэнергией и световой отдачей у ламп накаливания составляет — 1 ватт порядка 12 люмен. Повысить светоотдачу таких ламп можно лишь путём повышения температуры нагрева вольфрамовой нити, однако это серьёзно понизит их и без того короткий срок службы — обычная 100 Вт лампа не может светить больше 1000 часов, т. к. нагрев разрушает нить накаливания.

Единственный способ увеличить срок службы — понизить и без того низкий КПД, не превышающий 15%. К примеру, понизив значение КПД до 4% путём уменьшения потребляемого лампой напряжения, можно увеличить срок её службы тысячекратно — но светить такая лампа будет совсем тускло.

 Современные светодиодные светильники на каждый потреблённый ватт электроэнергии выдают не менее 100 люмен, интенсивность генерируемого ими светового потока превышает аналогичные показатели ламп накаливания примерно в 10 раз.

К примеру, светодиодные прожекторы более эффективны и менее энергозатратны, чем их аналоги с лампой накаливания. Световая отдача светодиодной лампы зависит от типа и температуры нагрева светодиодов, характеристик блока питания, а также от её конструкции — оптические и светорассеивающие элементы, расположенные на цоколе лампы.

Для достижения максимальной светоотдачи оснащения лампы только лишь высококачественными светодиодами недостаточно. Производитель должен выстроить наиболее эффективный тепловой режим внутри неё — если температура светодиодов в активной области (зона рекомбинации электронов на поверхности кристалла) возрастает на 10 °С, то световой поток такой лампы понизится на 2,5%.

Другими словами, генерирующая световой поток в 100 люмен светодиодная лампа, с нагревом в зоне рекомбинации электронов около 25 °С, после установки в закрытый светильник может разогреться в активной зоне до 100 °С — интенсивность её светового излучения в этом случае снизится до 80 люмен.

Направленность светового излучения. Лампы накаливания и люминесцентные, будучи установленными в светильники, генерируют равномерный световой поток по всем направлениям — сфокусировать такое освещение в одном направлении можно лишь при помощи абажура или рефлектора.

Световое излучение светодиодов всегда направлено лишь в одну сторону, поэтому светодиодные лампы оснащают оптическим элементом (вторичной оптикой), изменяющим линейное направление светового потока от каждого светодиода на требуемый угол, что позволяет получить некоторое рассеивание света.

Линейность светового потока, производимого светодиодной лампой, является одновременно достоинством и недостатком ламп такого типа — с одной стороны, люмены не растрачиваются попусту и освещают лишь необходимые зоны, что позволяет установить в светильники лампы меньшей мощности.

С другой стороны, к построению освещения светодиодными лампами нужно отнестись особенно ответственно, ведь неверное размещение осветительных приборов приведёт к образованию излишне засвеченных и слишком тёмных участков в помещении.

Как долго прослужит светодиодная лампа

Различные производители говорят о сроке службы в 30 000–100 000 часов, т. е. в первом случае лампа прослужит более 8 лет, во втором — свыше 27 лет, при условии ежедневной эксплуатации лампы в течение 10 часов. Как уже упоминалось выше, срок службы светодиодных светильников зависит от аналогичных характеристик светодиода — рассмотрим их подробнее.

Первым критерием, влияющим на срок работы светодиода, является качество светодиодного кристалла, однородность его структуры. В процессе эксплуатации кристалл деградирует по двум причинам — в результате множественных нарушений кристаллической решётки и из-за миграции атомов металлов, образующих электроды.

а) конструкция обычного светодиода: 1 — анод; 2 — катод; 3 — проводник; 4 — кристалл; 5 — пластиковая линза б) конструкция мощного светодиода: 1 — корпус; 2 — проводник; 3 — теплоотвод; 4 — кристалл; 5 — линза; 6 — катод

В тех участках кристалла, где кристаллическая решётка понесла наибольшие повреждения, электроэнергия потребляется только с выделением тепла, т. е. без светового излучения. Точные причины возникновения данного дефекта не установлены, предполагается, что их вызывает статическое электричество.

Атомы металлов, проникающие в структуру кристалла из электродов, вызывают токи утечки — движение тока в кристалле по металлическим включениям на атомном уровне, свет при этом не производится. При повышении силы тока и температуры процесс проникновения атомов металлов в кристалл светодиода резко возрастает, в то время как световое излучение и напряжение падают — такой светодиод быстро выйдет из строя.

Этот недостаток свойственен недорогим «разогнанным» светодиодным лампам, имеющим большую яркость при недостаточно эффективном отводе тепла — недобросовестные производители предпочитают таким, наиболее дешёвым способом повысить световые характеристики своей продукции за счёт относительно короткого срока службы изделия.

Однако в повышении температуры внутри светодиодной лампы и, как следствие, в быстром износе, часто виноват не только производитель, но и пользователь. Радиатор, отводящий тепло от светодиодов, должен отдать его окружающему воздуху либо стене, к которой крепится светильник.

Если же установить несколько светодиодных ламп в подвесной потолок или закрыть их колбу близко прилегающим материалом, то даже самая качественная лампа быстро перегреется ввиду недостатка пространства для отвода тепла. Кстати, в подвесной потолок правильным будет устанавливать светодиодные потолочные светильники Армстронг, выполненные в виде панелей.

Некачественный отвод тепла в процессе работы светодиодной лампы также влияет на покрывающий светодиодный кристалл люминофор и на оптическую систему, встроенную в светодиод. Признаком износа люминофора становится синеватый оттенок светового излучения, вызванный преобладанием непосредственного излучения кристалла. Оптическая система, выполняемая в основном из силикона либо пластмассы, утрачивает прозрачность, что понижает светоотдачу светодиодов.

Следует отметить, что светодиоды четырёх крупнейших мировых производителей в этой области, а именно японской компании Nichia, голландской Philips, американской Gree и немецкой Osram, обладают наиболее высокими эксплуатационными характеристиками и долгим сроком службы.

В отношении срока службы светодиодных светильников необходимо отметить, что генерировать световое излучение они могут в течение нескольких десятилетий, однако интенсивность этого излучения по описанным выше причинам будет постепенно понижаться. По прошествии 25 000 часов (при работе 10 часов в сутки — 6,5 лет) эксплуатации, интенсивность светового потока понизится на 25–30%, что, впрочем, соответствует требованиям современных нормативов.

Виды светодиодных светильников

В зависимости от своего назначения, светодиодные светильники подразделяются на уличные, производственные и бытовые.

Уличные светодиодные светильники, излучающие белый свет, предназначены для освещения дорог, парков и различных архитектурных сооружений, они не имеют заменяемой лампы. Их корпус служит двум целям — обеспечению максимальной защиты от пыли и влаги, а также выполнению функции радиатора, отводящего тепло в атмосферу.

Светильники для офисов (белый свет), объектов жилищно-коммунального назначения и производственных цехов также не имеют каких-либо сменных элементов и практически не нуждаются в обслуживании. Они отличаются от уличных светильников тем, что соответствуют более жёстким требованиям, предъявляемым к качеству освещения, стабильной цветопередаче и эксплуатационным условиям.

Бытовые светодиодные светильники (жёлтый свет) имеют невысокую мощность (до 20 Вт), их конструкция и характеристики отвечают ряду требований по качеству освещения, пожаро- и электробезопасности, они отличаются декоративным видом. Как правило, бытовые светильники оснащены сменными светодиодными лампами. Эта группа светильников наиболее разнообразна по своей конструкции и месту установки — их можно встраивать в потолок, пол, стены, предметы мебели, подвешивать, использовать для настольного освещения, в качестве ночника, точечной подсветки и т. д.

Выбор светодиодной лампы

Срок жизни светодиодной лампы зависит от ряда характеристик, заложенных в неё при производстве, поэтому наименование производителя имеет важное значение при выборе — т. е. только ценовой критерий не определяет её качество. Перейдём к выбору — как не совершить ошибки, приобретая вовсе не дешёвую светодиодную лампу?

Привычный критерий выбора — мощность лампы в ваттах — в отношении светодиодных ламп не совсем показателен, т. к. сообщает лишь её энергопотребление за единицу, а нам необходимо знать величину светового излучение.

Световое излучение, измеряемое в люменах (лм), характеризует способность данной лампы освещать комнату. В ряде случаев производитель «забывает» указать величину светового потока на упаковке лампы, приводя лишь сравнение с лампой накаливания определенной мощности — мол, эта светодиодная лампа полностью ей соответствует по качеству освещения. Предлагаю воспользоваться нижеприведенной таблицей, позволяющей определить связь светового излучения с мощностью лампы.

Казалось бы, этих данных достаточно, чтобы осуществить выбор светодиодной лампы, однако это не так — следует учесть, что светодиодные лампы излучают узконаправленный свет, в отличие от люминесцентных и ламп с нитью накаливания. Производители расширяют угол освещения лампы при помощи оптического элемента, указывая угол расходимости светового пучка на упаковке.

Если угол составляет 120°, то это означает следующее — излучаемый лампой световой поток уменьшается вдвое по мере отклонения потока света от центральной оси на 60°. Диаграмма направленности светового излучения при расходимости 120° достаточно широка — пространство под таким светильником будет освещаться на большой площади практически с одинаковой яркостью. Светодиодные лампы с углом расходимости от 20° до 30° подходят лишь для зонального (акцентного) освещения, для обычного освещения комнат они не годятся.

Отлично, подумаете вы, следует выбирать именно светодиодные лампы со 120° расходимостью — как бы ни так! Широкоугольное освещение создаёт другую проблему — высокую яркость под широким углом, что может вызвать дискомфорт для глаз домочадцев. По этой причине лампы с широким углом расходимости можно устанавливать лишь в потолочные и настенные светильники, в которых соблюдено требование в отношении защитного угла.

Поясню: защитный угол светильника представляет собой наибольший угол, под которым сам источник света (лампа) не попадает в прямую видимость человеческого глаза, т. е. не засвечивает глаза. Защитный угол в светильниках создаётся при помощи решётчатых экранов, выставляемых на некоторой дистанции от колбы лампы.

Следующий показатель — цветовая температура или, говоря иначе, цветовой оттенок светового излучения, генерируемого данной лампой. Если с лампами накаливания всё было просто — их свет был только жёлтым, то в случае люминесцентных и светодиодных ламп это не так. При выборе лампы обязательно обратите внимание на температуру цвета, указанную на упаковке в градусах по Кельвину:

• От 2700 до 3500 °К — так называемый «тёплый» свет с жёлтым оттенком, подобный световому излучению от ламп накаливания. При этом лампы с цветовой температурой 2700 °К излучают выраженный жёлтый свет, но их световой поток не такой сильный, а имеющие цветовую температуру 3500 °К отличаются более мощным световым излучением с меньшими оттенками жёлтого (они производят скорее белый свет, чем жёлтый).
• От 4000 до 5000 °К — нейтрально-белое световое излучение, обеспечивающее яркое освещение. Такие лампы обычно используются в офисах, предприятиях и общественных учреждениях;
• Более 6500 °К — холодный белый свет с высокой световой отдачей. Эта группа ламп применяется только для уличного освещения.

Наконец, обязательно обратите внимание на индекс цветопередачи (коэффициент цветопередачи), указанный на упаковке лампы — его числовое значение характеризует, насколько цвет объектов, освещаемых данной лампой, будет соответствовать своему естественному цвету. Оптимальным значение этого показателя будет индекс цветопередачи от 70 и выше (или степень цветопередачи не ниже 2А). Лампы для уличного освещения могут иметь более низкое значение индекса — 60 (или 2B), но не ниже.  опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Освещение растений белыми светодиодами — проверочная работа / Habr

Эта статья написана под впечатлением от другой статьи на GT, о чем говорит похожее название. Дело в том, что этой темой я интересуюсь лет двенадцать и потому статья iva2000 вызвала довольно живой отклик в моем сознании. Результаты и выводы меня почти убедили, но остались моменты, с которыми я не согласен. Решил всё пересчитать и так как результат получился довольно объемный, я решил написать его в виде отдельной статьи, а не комментария.

Прочитав заголовок и вступление, я был настроен критически. Еще бы! Я сам производил расчеты, куча людей производит и использует специальные фитолампы (не только светодиодные — посмотрите на люминесцентные светильники в любом цветочном магазине!), а тут некто заявляет, мол, всё это туфта, белые светодиоды не хуже. Но ознакомившись до конца, я свое мнение изменил и понял что в этом мнении есть существенная доля истины, но надо разбираться… Всем кто не читал эту статью — убедительная просьба ознакомиться для лучшего понимания, т.к. для сокращения объема и исключения дублирования информации я буду только ссылаться на данные указанной статьи, но не повторять их. Остальные же — давайте продолжим!

Итак, сначала, что же мне показалось спорным.

1. В указанной статье приводится кривая фотосинтетической активности света McCree, которая означает прибавку биомассы растением при освещении его светом узкой полосы, но почему-то отметается её значение вовсе под предлогом, что «в широкой полосе разница будет незначительной). В разделе „Результаты анализа спектров серийных белых светодиодов“ под пунктом 3 и вовсе приведена формула расчета энергетической ценности света с использованием ДВУХ интересных параметров — это ɳ — световая отдача в лм/Вт и Ra — индекс цветопередачи.

Обе этих величины имеют жесткую привязку к другой кривой, которая называется „фотопической“. Это кривая чувствительности человеческого глаза к свету. Чтобы не быть голословным, посмотрим на картинку:

Они едва ли похожи друг на друга, верно? Поясню, что люмены измеряются датчиком, имеющим чувствительность, строго соответствующую приведенной фотопической кривой. А фотосинтез осуществляется в соответствии с приведенной кривой McCree (она и есть гоафическое отображение интенсивности фотосинтеза в зависимости от длины волны). И, как вы уже заметили, кривых на рисунке две. Одна из них — нормирована к числу фотонов, а вторая к мощности излучателя, что в обсуждаемой статье даже не упомянуто. Уважаемый автор приводит кривую нормированную по числу фотонов, но не указывает этого и в дальнейшем не использует её, а использует кривую чувствительности глаза человека. Но, простите, причем здесь тогда фотосинтез? Либо не использовать никакую кривую и считать все фотоны равнозначными либо использовать ту, которая соответствует изучаемому процессу! Индекс цветопередачи же — это вообще некий виртуальный показатель, который говорит — на сколько точно будут переданы цвета (фотографии, ткани и т.п.) при освещении их данным источником света. Т.е. тоже никакого отношения к фотосинтезу не имеет. Т.е. приведенная формула является слишком грубым приближением чтобы оценить реальное качество источников со сложным спектром излучения!

Дальше-больше! Я проверил расчетные значения ФАР в мкмоль/дж, которые автор приводит в таблице с помощью приведенной им же формулы и получилось вообще черте что:

Цифры вообще не те и отличаются в разы от приведенных. Неужели автор не проверял свои же данные для статьи? Это меня никак не устроило и я сделал расчет как положено — без странных формул с не понятно откуда взятыми коэффициентами и параметрами, относящимися к другой области применения.

Для начала цифруем картинки всевозможных графиков и загоняем их в табличный процессор. Оп!

Затем делаем так. Сначала рассчитаем коэффициент фотосинтетической активности для каждого источника. Для этого для выбранного источника умножаем мощность излучения на каждой длине волны на число из графика McCree, для той же длины волны. Затем подсчитываем интеграл (сумму) мощности для исходного графика и результата перемножения. Делим второе на первое — получаем коэффициент, означающий эффективную долю излучения для данного источника (ту, которая примет участие в фотосинтезе):

Вот, уже можно сделать предварительные выводы!

1. ДНаТ — это супер для освещения растений! Эффективность его спектра достигает 79% и это для лампы, которую первоначально проектировали в общем-то не для этого, а для освещения автомагистралей и промышленных объектов.
2. Фитолампы не смотря на „специальный“ спектр не превосходят обычные белые светодиоды с цветовой температурой 4000К и не сильно лучше „холодно-белых“ 6000К.
3. Светодиоды красного (обычного) и дальнего красного вообще вне конкуренции.
4. Получается, что если хочется выжать всё из каждого ватта освещения, нужно брать обычные красные светодиоды (излучатели дальнего красного — почти в 2 раза дороже), а если хочется сэкономить в цене аппаратуры — нужно брать белые светодиоды.

Но, как я уже сказал, выводы эти предварительные и основаны только на оценке эффективности спекра источников, без учета их кпд и некоторых других моментов. Поэтому разбираемся дальше.

Что же будет, если учесть КПД источников? Данные о КПД взяты частично из статьи iva2000, а по красным светодиодам я точных данных не нашел, но в старых моих записях по данным литературы были числа меньше чем для синих светодиодов, т.к. в последнее время всё развитие технологии было направлено именно на светодиоды синего свечения, а другие оставались в хвосте прогресса.

По большому счету их цифры взяты наобум, но они в данном случае не играют основную роль, поэтому хватит об этом. И если кто-то сообщит более достоверные данные, я буду только благодарен.

Вот тут-то расстановка сил уже меняется!

Оказывается, светодиоды с CCT 4000К лучше даже ДНаТ! Причем, если для 1000 Ваттной лампы преимущество это не существенное, то для натриевых ламп малой мощности (100Вт) преимущество уже достигает 2,4 крат! А фитолампа — бесполезная трата денег — она уступает обычным белым светодиодам на 25%! Вот тебе и фитолампа!

И чтобы уже всё сделать предельно точно, считаем на фотоны по формуле:

Где h- постоянная Планка, c — скорость света.

Но число фотонов нам не нужно, поэтому чтобы перевести все в моли, делим всё на число Авогадро и умножаем на миллион для представления в микромолях.

Вот теперь можно сделать окончательные выводы:

1. ДНаТ имеет сравнимую эффективность только при использовании ламп большой мощности (600-1000Вт). Если Вы хозяин крупного тепличного хозяйства, то по совокупности эксплуатационных характеристик лампы на киловатт — Ваш выбор! Затраты на установку освещения и замену ламп будут существенно ниже, а затраты на электроэнергию приблизительно одинаковы со светодиодами. Малое количество синих лучей в спектре ламп компенсируется наоборот высоким их количеством в естественном свете, особенно зимой (цветовая температура неба достигает 15000К!) — это как раз ситуация с теплицами, когда досветка включается утром и вечером, а днем используется естественное освещение.

2. Наиболее эффективны светодиоды с цветовой температурой 4000К. 100 Ваттная светодиодная лампа дает на 43% больше фитоактивного излучения чем лампа ДНаТ той же мощности! Цена, как ни странно, тоже на стороне светодиодов — цена лампы ДНаЗ на момент написания статьи — чуть больше 1000р., в то время как светодиоды с той же мощностью на алиэкспрессе идут за 360р. (в исполнении COB — много чипов на одной подложке)! Это еще не считая балласта в обоих случаях. Если вы растите зелень на подоконнике или в гроубоксе, то белые светодиоды — вне всякой конкуренции. Достаточно один раз купить хорошие светодиоды и их обвязку и вы обеспечены отличным экономичным освещением на годы.

3. Фитолампы. Я изначально был другого мнения, но основываясь на данных о практическом использовании белых светодиодов из статьи iva2000, подтвержденных теперь собственным исследованием приходится констатировать, что они не дают никакого преимущества по энергоэффективности или по качеству выращенных растений, а всё с точностью до наоборот! Скрипач не нужен!

* Небольшое пояснение по фигурировавшим в таблицах комбинациям белых светодиодов с красными. Я для интереса рассмотрел вариант освещения, когда в дополнение к белым светодиодам дополнительно устанавливаются обычные красные или специальные с дальним красным спектром свечения (в пропорции 3:1 по мощности). Это бывает необходимо для стимуляции цветения. Если вы разводите цветочки или землянику или другие растения, у которых цветение или плодообразование является основной целью, это может быть оправдано. Если вы растите салат и петрушку, то вряд ли стоит заморачиваться — красные светодиоды дороже белых раза в 2,5, а специальные „фито“ с дальним красным — в 4 раза! Если цель — нарастить зеленой массы за минимальные деньги, лучше взять еще один или даже два белых светодиода — будет лучше и дешевле! Только не стоит загонять бедные диоды в гроб — зная любовь китайских товарищей к завышению параметров, нужно следить, чтобы при работе основание светодиодов грелось как можно меньше — позаботиться об эффективном теплоотводе и ограничивать рабочий ток. Лучше купить на 20% больше диодов и пустить на них на 20% меньший ток и таким образом в разы увеличить их время жизни, чем навалить на полную катушку и через год получить 50% первоначального светового потока и половину нерабочих корпусов!

В целом нельзя не отметить, что революция в малом растениеводстве свершилась и это не может не радовать! Ко мне сейчас едут несколько мощных светодиодов и если со свободным временем всё сложится, то в продолжении будет практический результат в дополнении к этой сугубо теоретической части.

PS: Друзья! Большое спасибо за положительную оценку моей небольшой, но я очень надеюсь полезной для всех работы! Мне интересно пообщаться на эту тему и ответить на все вопросы, по ней, в рамках объема моих знаний. Так что не стесняйтесь — заходите в обсуждение. Особенно приветствуются дополнения и ссылки на другую информацию, которые могли бы восполнить возможные пробелы в этом материале!

Использованные материалы

Светодиодное освещение и особенности его использования

Сегодня уже никого не удивишь нововведениями в доме или квартире. И светодиодное освещение стало частым гостем в нашем жилище. И данный факт не удивителен. Ведь светодиодное освещение позволяет существенно беречь финансы. Светодиодные лампочки по праву считаются одними из наиболее экономичных. Даже при большом количестве светильников в доме итоговый расход электроэнергии таких источников света минимальный.

Содержание статьи

Однако светодиодное освещение – не только значительная экономия. Благодаря их грамотному использованию, можно создать уникальные решения в доме. И обыграть сильные места вашей квартиры. А также создать необходимый уют в помещениях. Расскажем, как этого добиться. И грамотно использовать современные светодиодный лампочки.

Почему светодиодное освещение настолько выгодно?

Производители предлагают своим покупателям широкий выбор светодиодных светильников. Повышенный спрос на них обусловлен множеством достоинств таких источников света. Наряду с видимой экономической выгодой следующие характеристики делают их востребованными:

• соответствие цоколей стандартным всем привычным лампочкам;
• отсутствие необходимости разогрева лампы для включения. Такой момент существенен для люминисцентных светильников;
• все большее распространение получают светодиодные лампы с распространением света на 360°. А благодаря этому, площадь освещения у них максимальная;
• независимость срока службы от частоты включения и выключения. Для сравнения: у большинства люминисцентных ламп (трубки и компактные) срок работы от частого включения-выключения снижается.

И хотя изначальная стоимость светодиодных ламп высока, она окупается их преимуществами. Постоянно растущий спрос на такие лампы наблюдается во всех регионах.

Светодиодные светильники следует правильно использовать. Об особенностях их эксплуатации и области применения можно прочитать в следующей статье нашего сайта.

Конструктивные особенности

Для полноценной работы светодиодные лампы следует правильно эксплуатировать. Ведь они являются полноценными устройствами. И сразу готовы к работе. Лампы подобного типа нужно правильно устанавливать. Предварительно проверив на совместимость с местом установки и видом корпуса. Ведь светодиодные лампы чувствительны к воздействию высоких температур. И полностью либо частично закрытый корпус не должен накапливать избытков тепла. В противном случае светильник может быстро выйти из строя.

Следующие моменты также следует учитывать при выборе светодиодного освещения:

• длительное наблюдение за таким источником света может привести к повреждению глаза;
• в лампах данного типа может отмечаться мерцание. И хотя это вполне реально использовать для эффективного оформления помещения, длительное мерцание может спровоцировать появление головной боли;
• для мест общего назначения предпочтительнее применять лампы с белым светом. Светодиоды производят излучение света в очень узком диапазоне. А длина волны определяет конечный цвет получаемого излучения.

Выбирая светодиодный светильник, необходимо обращать внимание и на размер цоколя. Сейчас в продаже предлагается широкий ассортимент таких ламп. И подобрать нужный цоколь достаточно просто.

Наиболее эффектно смотрится светодиодное освещение точечного типа. Использоваться такие источники света могут для оригинального оформления помещения. А о том, какие могут применяться для точечного освещения лампы и какие у них имеются достоинства и недостатки, можно узнать здесь.

Создаем уют в помещении

Несравненный уют создать можно с помощью грамотного выбора источников света. Ведь от светильников во многом зависит общее впечатление от помещения. Затемнение в определенной части комнаты, использование определенного цвета в световом оформлении, разные степени яркости – все это способно превратить привычную комнату в неординарное и эффектное помещение. И обеспечить нужную степень освещенности. А это во многом определяет, насколько комфортно находиться в комнате.

Дизайнеры предлагают освещение светодиодными светильниками комнат в зависимости от предпочтений и в соответствии с общим дизайном помещения. От расположения источников света зависит ощущение объема комнаты. Небольшие светильники позволяют зонировать и разделять помещение. Такой подход широко применяется в дизайнерском оформлении помещений. Причем не только в жилых, но и в офисных, и в производственных.

Светодиодное освещение: расставляем акценты

Светодиодные лампы освещения справляются с задачей выделения определенных акцентов. Данное их качество можно применять совершенно по-разному. Например, подсветить определенную зону. Или какой-то предмет интерьера. И помещение «заиграет» по-новому!

Благодаря возможности выбора такого светильника нужного оттенка, можно интересно оформить как помещение внутри, так и придомовую территорию. Разные цвета и оттенки света создадут нужную атмосферу и настроение.

Выбираем вариант светильника

Существует несколько разновидностей источников света рассматриваемого типа. Различия могут состоять в технических характеристиках и во внешнем виде. Среди предлагаемых светодиодных осветительных приборов следует выделить следующие их варианты:

1. встраиваемые светодиодные светильники. Данный тип выгодно отличается компактными размерами, высокой степенью эргономичности. Установить встраиваемый светодиодный светильник можно в любую поверхность. Светильник светодиодный потолочный встраиваемый сделает даже небольшое помещение более объемным;
2. накладные светодиодные светильники. Они отличаются от других видов своей необычной конструкцией. Она позволяет максимально просто осуществить монтаж лампы;
3. подвесные варианты применимы в помещениях с высокими потоками;
4. растровые. Данный вариант используется для освещения офисных зданий.

Благодаря разнообразию видов, светодиодное освещение поможет выигрышно оформить любое помещение. Простота монтажа практически всех видов таких ламп может относится к их неоспоримым достоинствам.

Светодиодное освещение в виде ленты

Единичные светильники для лучшего освещения помещения должны быть грамотно установлены. Порой их может потребоваться сразу несколько. Таким образом лучше будет производиться освещение большого по площади помещения.

Интересный вариант – светодиодное освещение в виде ленты. Такие ленты могут быть различных размеров. Использоваться могут самые разные цвета и их сочетания. Благодаря применению ленты, сразу освещается достаточное количество площади.

Отлично такие ленты смотрятся на фасаде здания. Они, как и большинство светодиодных светильников, не боятся ни влаги, ни перепадов температуры. Внутри помещения светодиодные ленты помогают придать новый вид комнате. А также пространству под лестницей, в коридоре.

Какие достоинства имеет светодиодное освещение для дома

Благодаря разнообразию вариантов, светодиодное освещение выигрышно смотрится. И внутри, и снаружи зданий и помещений. Стоимость осветительных приборов вполне демократична.

А следующие характеристики позволяют быть уверенным в качестве их работы:

• долговечность;
• независимость от перепадов напряжения;
• малое потребление электроэнергии;
• разгораются такие светильники мгновенно. Им не требуется дополнительное время на разогрев;
• отсутствие нагревания даже при длительной работе. Вследствие этого качества светодиодные светильники могут располагаться даже в непосредственной близости от хрупких и не стойких к огню предметов.

Устанавливаться светодиодное освещение может в любом помещении. Лампочки этого типа не боятся влаги. А разнообразие цветов и вариантов свечения позволят сделать вашу квартиру или дом необычными и нарядными.

Автор: Иванова Елена, написано статей: 450. Комментировал: 126 раз.

Написание статей на самые разные тематики, касающиеся дома, строительства, садоводства и обустройства доставляет мне удовольствие, ведь это позволяют приобретать всё новые знания и навыки. Буду рада поделиться с читателями полезной информацией, приму конструктивную критику и дополнения, которые позволят предоставлять максимально развернутую и полную информацию, полезную для каждого!