СВЕТОДИОДЫ: МИФЫ, РЕАЛЬНОСТЬ, ПРИМЕНЕНИЕ.

3 сентября 2016

МИФ НУЛЕВОЙ, ОТПРАВНОЙ: ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ ВИДЕТЬ СВЕТ

Самое интересное для непосвященного пользователя состоит в том, что человек физически не может видеть сам свет кроме тех случаев, когда источник светит прямо в глаз. Если луч света в вакууме направить мимо наблюдателя, причем любой мощности, то он его не увидит. Как же мы видим свет? Ответ сложен, но вкратце можно сказать и так: человек способен ощущать цветовую температуру света, попавшего на предметы. То есть он видит всегда только отраженный свет, либо он видит (ощущает) именно цветовую температуру предмета.

Дополнение: человек всегда видит объем пространства за счет того, что его глаза очень быстро вращаются, хотя вам кажется, что вы смотрите в одну точку. Так устроено наше зрение – мы схватываем фрагменты предметов, а дальше наш мозг обрабатывает картинки и складывает из них мозаику. Если бы мы не использовали быстрые и согласованные движения глаз, поворачивающихся под разными углами, то видели бы мир словно из амбразуры танка.

Итак, для дальнейшего повествования эта информация пригодна следующим: мы понимаем как освещен тот или иной предмет, и где он расположен в пространстве относительно наших глаз.

 

МИФ ПЕРВЫЙ: СВЕТОДИОДЫ СЛУЖАТ ВЕЧНО.

Знаете ли вы, что в природе происходит вечно и без изменений? Пожалуй, без изменений не происходит в природе ничего. Да, светодиоды может, и проработают заявленные 50000 часов, но как они будут светить после этого срока? Один из важнейших параметров светодиода – процент деградации в год. Что это значит? Это процент, на который яркость светодиода снизится за год. А теперь сухие цифры. Для расчета берем процент деградации у неплохих диодов. Она составляет  10-15% в год. Итак. У вас светильник со световым потоком в 3000 люмен.

  • К концу первого года световой поток составит – 2550-2700 люмен
  • К концу второго года – 2167-2295 люмен
  • К концу третьего года – 1840-1950 люмен.

Другими словами после третьего года эксплуатации световой поток от вашего светильника упадет ровно на треть, и в этом случае уже нет никакого разговора об экономии электроэнергии.

 

МИФ ВТОРОЙ: КИТАЙСКИЕ СВЕТОДИОДЫ ХУЖЕ, ЧЕМ ЕВРОПЕЙСКИЕ ИЛИ КОРЕЙСКИЕ.

Думаю для тех, кто читает эту статью не секрет, что большинство европейских компаний производящих светодиоды – производят их на фабриках в Китае. Единственный аргумент таких компаний – мы проводим тщательнейший контроль. Но ведь светодиоды делает сложнейшая техника и всё зависит лишь от её настройки и контроль тут вовсе не причем, если фабрика делает светодиоды высокого качества для европейцев, то и для других своих покупателей будут светодиоды такого же качества. То же самое касается и Кореи. Разумеется, не все компании производят продукцию в Китае. Но тут есть ещё один не маловажный нюанс. Оборудование для выращивания кристаллов, так называемые реакторы, а также оборудование для упаковки кристалла в корпус светодиода, производит не так много компаний – это связано с огромной стоимостью запуска такого производства, измеряемой десятками миллионов долларов. Большинство фабрик даже Китая покупают уже готовые светодиоды для своей продукции.

МИФ ТРЕТИЙ: ЛУЧШЕ Я КУПЛЮ КАЧЕСТВЕННЫЕ СВЕТОДИОДЫ ИЗВЕСТНОГО БРЕНДА, ЧЕМ КАКОЙ-НИБУДЬ КИТАЙСКИЙ EPISTAR.

Наверное, лучше, так как действительно, загоняя 5 или 10 ваттную матрицу одного очень известного бренда в режим одноваттного светодиода – вы получите 140 люмен с ватта. Светильник с потреблением 30 ватт выдаст вам честных 2500 люмен после рассеивателя. Это очень хороший результат. И экономия на лицо…  А теперь опять сухие цифры. Такой же световой поток выдаст вам светильник мощностью 32-33 ватта на китайских Epistar. Разница в потреблении электроэнергии грубо – 13 ватт. А вот разница в стоимости светодиодного модуля будет потрясающей. По самым «нежным» раскладам модуль на брендовых кристаллах вам обойдется 1000 рублей, а модуль  на Epistar 500-600 рублей. Разница в 400 рублей. Теперь вопрос – сколько же времени вам придется «окупать» эту разницу. Стоимость электроэнергии пусть будет 4 рубля за киловатт. Это значит, что вашему светильнику придется отработать 7692 часов или 320 дней, а если учесть, что светодиоды работаю около половины всего времени суток, то это почти полтора года эксплуатации. Это время уйдет только на то, чтобы окупить светодиодный модуль. Цифры приблизительные, но близкие к истине. Кроме этого, разве можно исключать то,  что года через два те же Epistar будет выдавать 200 люмен с ватта? Разумеется, решать вам. На рисунке ниже - некоторые сертификаты фабрики Epistar, чья история ведется с 1996 года.

МИФ ЧЕТВЕРТЫЙ: СВЕТИЛЬНИК С ВНЕШНИМ БЛОКОМ ПИТАНИЯ – ЭТО НЕДОПУСТИМО!

Чтобы убить этот миф – давайте обратимся к схемотехнике блоков питания. По сути, любой блок питания, который должен работать от сети 220 вольт представляет из себя приблизительно следующее:

  1. Выпрямитель с накопительным конденсатором.
  2. Широтно-импульсный регулятор тока или напряжения
  3. Выходной фильтр.

Самым узким местом в данных преобразователях является электролитический конденсатор, это по сути батарейка с быстрым зарядом и разрядом. Но как мы знаем, любая батарейка имеет ограниченный ресурс заряда-разряда. И эта самая «батарейка» выйдет куда быстрее, чем ваш светодиодный модуль. Естественно, если блок питания встроен в светильник, то для его замены вам потребуется демонтировать светильник.

Но если вы установили внешний адаптер, то его всегда можно быстро заменить. К тому же, встраиваемые источники питания не подходят для сверхтонких панелей, даже китайский производитель дает к панелям внешний источник тока, так зачем городить огород, когда можно итак установить внешний БП и «отвязаться» от поставщика светильника? Ведь достоверно известно то, что самая большая фобия покупателя связана именно с «привязкой к поставщику».

МИФ ПЯТЫЙ:  СВЕТИЛЬНИКИ НЕ ИМЕЮТ ПУСКОВЫХ ТОКОВ.

Причина того, что эти пусковые токи всё же присутствуют – эта та самая «батарейка», о которой шла  речь в предыдущем мифе. В момент подачи напряжения в цепь питания светильников – эти «батарейки» должны очень быстро зарядиться, наверное, это можно сравнить с прорывом плотины, когда вода устремляется на равнину. На самом деле – пусковые токи не так опасны и вредны, как правило, сети для освещения рассчитаны на них, поэтому о них можно не беспокоиться.

Опять же не всегда все светильники завязаны на один выключатель, поэтому и включают их не одновременно.

 

ЧТО ЖЕ В РЕАЛЬНОСТИ, НЕУЖЕЛИ СВЕТОДИОДЫ СТОЛЬ НЕ ПРАКТИЧНЫ?

Действительно, если совершить ошибку при выборе светодиодов можно не только не извлечь из этого пользу, но и потерять деньги. Давайте разберемся, как же правильно выбрать светодиоды или светильники.

В данной статье мы расскажем вам о некоторых моментах, связанных с выбором светильника. Итак, самое главное – правильно понять назначение источника света, здесь вы – хозяин.

СВЕТ В ДОМЕ ДОЛЖЕН БЫТЬ НЕ ПРОСТО ЯРКИМ ИЛИ ПРИГЛУШЕННЫМ – ОН ОБЯЗАН БЫТЬ ДОСТАТОЧНЫМ

Если речь идет о интерьерном свете, то существуют настенные, напольные, потолочные как встраиваемые, так и накладные светильники. Отличие применения светодиодов состоит в том, что их можно очень просто применять для интерьера так, как это делают для фасада. Выше мы отметили особенность нашего восприятия света – человек видит только отраженный от предметов свет. И именно поэтому никогда не следует оценивать светодиоды, глядя на них. Это первая ошибка, которая подстерегает покупателя, особенно тогда, когда он идет по выставке, где каждый норовит посветить ему в глаза яркими диодами.

Методы фасадного освещения демонстрируют нам то, как можно грамотно использовать отраженный свет. Скажем, если вам необходим приглушенный, но в тоже время интенсивный свет, то ничего лучше, чем отраженные варианты не сыскать.

Самый распространенный пример освещения помещений отраженным светом – подсветка карнизов, встраивание за ними светодиодных лент. Такой методы покупатели давно оценили в телевизионных передачах типа «Квартирный вопрос» или «Дачный ответ». Светодиодная лента монтируется за карнизом так, чтобы прямой свет не попадал в глаза, но освещал потолок или стену напротив.

Другой вариант освещения отраженным светом – установка светодиодных лент в ниши, расположенные в потолке. При грамотном засвете пространства ниши источников хватит для общего освещения помещения.

 

В этих двух вариантах не хватает того, что используют архитекторы для профессионального архитектурного освещения – понятия зонирования света. Ведь даже если вы создадите общий комфорт в рамках одного потолка, то этого будет мало для общего ощущения уюта.

Скажем, есть вариант освещения отдельно стен помещения напольными узкоградусными светильниками, данный вариант используется вкупе с потолочным рассеянным светом. Это используется в освещении гостиниц, больших коридоров, но почему бы не применить это в офисе или у себя дома? Вы просто размещаете внизу стены линейный прожектор, который дает ровную засветку стен мягкими тонами, а сверху под потолок устанавливаете еще один, который освещает потолок (см. Рис.)

Всего лишь 8-12 ватт на один квадратный метр помещения  при такой схеме освещения даст вам от 50 до 100 люкс а на расстоянии поясницы. Причем, что важно, вы не будете чувствовать в таком случае никакого дискомфорта, наоборот – освещенные границы предметов дадут ощущение уверенности. Вы спросите, как же быть с местным освещением при такой небольшой яркости?

Достаточно подвесить над рабочим местом источник освещения небольшой мощности, чтобы получить очень яркое световое пятно для работы или чтения. Очевидный плюс светодиодного освещения в том, что источник может выглядеть как тонкий алюминиевый профиль, например, 2 сантиметра шириной и при длине 1 метр давать световой поток, равный потоку от 150 ваттной лампы накаливания. Можно использовать и точечный свет – это тоже дает хороший эффект, особенно при применении линз 45 градусов.

ВСТРАИВАЕМЫЙ ИЛИ НАКЛАДНОЙ СВЕТ

Многие люди не очень любят заниматься проектированием рабочих мест в своих помещениях и ограничиваются одним или несколькими светильниками в потолке. Этот вариант тоже имеет полное право на жизнь, мы лишь расскажем о том, как правильно выбрать из того многообразия, что представлено на рынке.

Итак, основные параметры, которые предлагают покупателю к рассмотрению – световой поток и мощность, помимо размеров. Казалось бы, это должно полностью соответствовать представлению об источниках света, но вспоминаем «Миф нулевой», который гласит: человек видит свет, а потом читаем опровержение. Итак, световой поток, который дает «светодиодный модуль» не означает того светового потока, который падает на предметы интерьера, стены и потолок, поэтому одного этого параметра не достаточно. Нужно понимать, что же находится дальше светодиодного модуля и как падает свет.

Теперь вместо мифов мы дадим факты

ФАКТ №1. ЧЕМ БОЛЬШЕ СВЕТОДИОДОВ – ТЕМ РОВНЕЕ СВЕТ.

Это основано на том, что наш глаз ловит освещенность предметов. Если в источнике стоит мало светодиодов, то от них будут идти лучи, которые перекрываются на поверхности освещаемого объекта. Тут есть нюанс – во-первых, часть светового потока при маленьком количестве светоизлучающих диодов LED теряется на дифракции волн, во-вторых, свет освещает одни участки чуть лучше, другие чуть хуже. И хотя в целом человек понимает мозгами, что света достаточно, но он испытывает совсем легкий диссонанс, так как ему приходится осознавать, не видя (смотрите определения «Саккада» в Википедиа). Эта особенность возникает из-за того, что угол половинной яркости обычно заявляется 120 градусов, но зачастую этот угол колеблется от 90 до 120 градусов, что дает неполное рассеивание.

Именно поэтому наше частное мнение такое, что 28 или 36 диодов можно использовать только для освещения коридоров или холлов, но никак не для офисной части здания, где люди работают с бумагами. Там, где нужно работать с документами или за компьютерами, свет обязан быть очень ровным, без проталин.

ФАКТ «2. ЧЕМ МЕНЬШЕ МОЩНОСТЬ СВЕТОДИОДА, ТЕМ ОН ДОЛЬШЕ СЛУЖИТ

Это всего лишь техническая особенность светодиода. Если теплоотвод организован отлично, то срок службы может составить и 50000 часов, но для этого нужно обеспечить хороший алюминиевый радиатор для очень быстрого отвода тепла. Следствие перегрева диода – деградация, то есть уменьшение светоотдачи. В большинстве своем вы покупаете светильники с корпусами из стали, у которой теплопроводность хуже в 8 раз чем у меди. Корпуса из алюминия очень дорогие, многим производителям приходится идти на компромисс из-за устоявшейся рыночной цены, но если и использовать такие корпуса, то сам диод не должен потреблять большой ток, поэтому чем меньше его мощность, тем дольше он прослужит.

Покупаете светодиоды CREE в светильнике? Это хорошо, но корпус должен быть алюминиевым.

Потому как вы видите на фото слева, даже у небольшой светодиодной лампы обычно есть очень сильный радиатор - светодиоды обязательно нужно очень быстро охлаждать, а у них 85% от потребления всегда идет в тепло. Так что если у вас светильник мощностью 40 ватт, то минимум 30 ватт идет в тепло, а 30 ватт это уже не самый плохой обогреватель.

Мы специально акцентируем ваше внимание на этом вопросе, так как уже далеко не один десяток компаний стали исполнять гарантийные обязательства именно из-за неверно рассчитанного радиатора.

ФАКТ №3. ВЫБИРАЙТЕ КАЧЕСТВЕННЫЙ РАССЕИВАТЕЛЬ.

Нельзя использовать совсем недорогие рассеиватели, например, из прозрачного ПВХ или обычного полистирола – эти материалы очень сильно боятся ультрафиолета, который в избытке присутствует как в излучении от диода, так и в солнечном свете. ПВХ со временем становится хрупким, а полистирол желтеет. Лучшие материалы – литое акриловое стекло, оптический поликарбонат (с последним тяжелее, ведь вы на глаз никогда не определите наличие УФ-стабилизаторов), обычное стекло.

ФАКТ №4. ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА ЗАВИСИТ ОТ ТОКА ПОТРЕБЛЕНИЯ

Цветовая температура это один из тех параметров, которые очень важны для организации грамотного освещения. Многие потребители спрашивают определенную цветовую температуру у продавца. Мы можем дать совет как правильно это делать. Среди оптовиков и заводов есть некий стандарт, по которому определяют необходимые параметры. Один из них – BIN, это величина, кратная 100К. Менее 100 градусов вы никогда не уловите разницу, если источники будут в разных местах, плюс, что важно, внутри одного BIN цвет может изменяться в зависимости от тока потребления светодиода.

Вообще, есть три порога цвета, которые используют в расчете. Это холодный белый – цветовая температура от 5500 до 6500К, нейтральный (его еще называют солнечный или дневной) – цветовая температура от 4500 до 5500 К и теплый белый – цветовая температура от 2700 до 4000 К. Европейский стандарт освещения – нейтральный белый. Он приятный, золотистый и дает естественные цвета на предметах, особенно заметно это по зеленому цвету одеяла или куртки.

В Китае, например, формат другой – с развитием светоотдачи от одного LED и уменьшением энергопотребления, там стали использовать в основном «теплый» коридор света.

ФАКТ №5. НУЖНО СМЕШИВАТЬ ЦВЕТА РАЗНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА.

Это важно – понять, что и как вы хотите осветить. Выше мы привели градации цветовых температур, однако нужно знать, что местное и общее освещение следует проводить различными источниками. Скажем, стены и потолок можно освещать и холодным белым, а стол или диван – теплым, но с включенным холодным. Есть различные методики смешения цвета, одна из которых – помещение под один рассеиватель различных BIN.

Методы смешения цвета освещения на сегодняшний день есть в различных исполнениях. Например, внутри лампы или светильника ставятся светодиоды холодного и теплого цветов, к теплому цвету подводят ток через диммер – устройство, позволяющее ослаблять ток питания. И потребитель может сам установить необходимую ему цветовую температуру. На больших объектах это делается через контроллеры, которые подключаются к усилителям сигнала.

Смешение теплого и холодного цветов, использование регуляторов яркости не просто желательно, а необходимо, если ваша задача – получение очень качественного освещения помещения.

+7 (495) 649-06-56


Сайт создан на Setup.ru Создать сайт бесплатно