Led лампы это: Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

Led лампы это: Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

18.05.1973

Содержание

Светодиодные лампы, что это такое? Подробный ответ

Лампы, в которых функцию источника света выполняют светодиоды (или led, от англ. light-emitting diode), называются светодиодными. Они предназначены для замены всех устаревших типов ламп, применяемых в освещении в настоящее время. Благодаря использованию безопасных компонентов, светодиодные лампы востребованы во всех сферах освещения: бытовом, производственном, уличном, аварийном.

Как она выглядит

Классическая светодиодная лампа (иногда их называют светодиодный светильник), подобно лампе накаливания, имеет грушевидную форму. Чаще всего её цокольная часть выполнена из белого металлопластика, а колба представляет собой матовую полусферу из пластика. Данный тип LED-ламп выпускается с цоколями Е14 и Е27, которые наиболее востребованы среди населения.

Светодиодная лампочка может иметь любую форму и изготавливаться под любой стандартный цоколь. Например:
  • GU5.3 – для потолочных светильников направленного свечения;
  • G4 – для люстр и декоративных светильников;
  • G13 – для замены линейных люминесцентных ламп.

Более 90% выпускаемых сегодня светодиодных ламп собраны на SMD-светодиодах, которые имеют миниатюрные размеры и при этом обладают высокой светоотдачей. Кроме них в продаже можно увидеть так называемые филаментные лампы, внешне очень напоминающие обычную лампочку накаливания (ЛН). Ещё реже встречаются лампочки, в которых источник света выполнен в виде COB-матрицы, залитой слоем люминофора. Тем не менее в будущем планируется, что именно они перехватят инициативу в сфере производства LED-ламп.

Из чего состоит светодиодная лампа

Условно любую светодиодную лампу можно представить в виде составных частей: блока со светодиодами, радиатора, светорассеивающего колпака, блока драйвера и цоколя. Источник света SMD-светодиоды – располагаются на плате из текстолита, которая через термопасту (теплопроводный клей) соединяется с радиатором. У большинства светодиодных ламп на 220 В функцию радиатора выполняет корпус. Он выполнен из алюминия, покрытого тонким слоем белого пластика. Внутри корпуса расположена плата драйвера, предназначенная для преобразования переменного напряжения сети 220 вольт в постоянное напряжение. Величина выходного напряжения зависит от количества и схемы включения установленных светодиодов. Драйвер соединяется с цоколем проводами или через разъём. Для того чтобы свет от лампочки равномерно распределялся во все стороны, светодиоды накрывают рассеивающей колбой, которая также служит защитой от механических повреждений.

Линейные светодиодные лампы типа Т8 устроены аналогичным образом. Просто они имеют другую форму и размер составных частей. В дешёвых светодиодных лампах с цоколем типа Е14 и Е27 блок драйвера может отсутствовать. Вместо него в центре платы со светодиодами запаян примитивный бестрансформаторный блок питания, не имеющий стабилизации по току и напряжению. Аналогичным образом собраны многие миниатюрные LED-лампы, так как внутри их корпуса недостаточно места для монтажа драйвера.

Основные достоинства и недостатки

Постоянно растущий спрос на светодиодные лампы свидетельствует об их явном превосходстве над остальными источниками искусственного света. Действительно, если взглянуть на их технические характеристики, то станет понятно, что люминесцентные и спиральные лампы проигрывают светодиодным практически по всем показателям. И это при том что светодиодные технологии продолжают совершенствоваться и ещё не достигли своего пика. Преимуществ у светодиодных ламп действительно много:

  1. Относительная световая отдача уже достигает 30% (теоретический максимум для светодиодов – 40%). Для люминесцентных источников света этот показатель равен 15%, а для ЛН не превышает 3%.
  2. Низкое энергопотребление (в 7–9 раз меньше, чем ЛН).
  3. Срок службы от 10 тыс. часов и выше. Заявленный срок службы ЛН – 1 тыс. часов.
  4. Стойкость к механическим повреждениям и вибрации.
  5. Мгновенное включение. Причем количество переключений не влияет на работу светодиодов.
  6. Отсутствие вредных веществ, что позволяет их безопасно эксплуатировать и утилизировать.
  7. Возможность производства лампочек разной мощности и с любым оттенком света (холодным, нейтральным, тёплым). А в «умных» светодиодных лампах цвет света и его яркость можно задавать дистанционно с помощью смартфона.
  8. Во время работы рассеиватель практически не нагревается, а температура цоколя не превышает 85 °C.

Стоит признать, что LED-лампы не идеальны, а значит, им присущи определённые недостатки:

  1. Сравнительно высокая стоимость. Даже с учётом того, что за последние 2 года цены на них снизились более чем в 2 раза и сравнялись с ценами на КЛЛ, многие люди по привычке продолжают покупать «прожорливые» ЛН. Убедиться в том, что покупка светодиодной лампы, с экономической точки зрения, полностью оправдана можно путем проведения несложных расчётов, которые сведены в отдельную статью.
  2. Вредное мерцание, невидимое невооруженным глазом и приводящее к общей усталости и головным болям. Данный недостаток присущ дешёвым светодиодным лампам, драйвер которых не имеет стабилизации по току.
  3. Необходимость в понижающем преобразователе, вследствие чего возрастает стоимость изделия и снижается его надёжность.
  4. Светодиодные лампы, подключенные через выключатель с подсветкой и находясь в выключенном состоянии, могут мерцать или слабо светиться. Проблема решается заменой выключателя или доработкой схемы подключения.
  5. Высокий процент брака, особенно среди дешёвых LED-ламп. Данный недостаток объясняется ускоренными темпами производства светодиодной продукции и отсутствием должного технического контроля на всех стадиях изготовления.

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

Светодиод, или LED технология в вопросах и ответах

1. Что такое LED?

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.  

2. Из чего состоит LED?
Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные LED мало похожи на первые корпусные LED, применявшиеся для индикации.

3. Как работает LED?
Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими. Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области LED должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

 

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через LED, тем он светит ярче?
Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода LED перегреется и выйдет из строя.

5. Чем хорош LED?
В LED, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, LED (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений.

Далее, LED излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. LED механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, LED — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

6. Чем плох LED?
Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного LED, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2 — 3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

7. Когда LED начали применяться для освещения?
Первоначально LED применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые LED, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии. В 60-х и 70-х годах были созданы LED на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче LED обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало LED синего, сине-зеленого и белого цвета.

8. От чего зависит цвет LED?
Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» LED, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой LED?


Голубые LED можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?) У LED на основе SiC оказался слишком мал кпд и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У LED на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды. Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но… проблему не удавалось решить до конца 80-х годов. Первым, еще в 70-х, голубой LED на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США).
Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош…» — и работы Панкова не поддержали. Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось. Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирую-щий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики LED не обратили должного внимания на их публикации. Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах.
Вот как был получен голубой LED. Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10 — 20 млн голубых и зеленых LED в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых LED.

10. Что такое квантовый выход LED?
Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход.Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных LED составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности LED.

11. Как получить белый свет с использованием LED?
Существует три способа получения белого света от LED. Первый — смешивание цветов по технологии RGB.

На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые LED, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность LED, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И наконец в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой LED, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

12. Какой из трех способов лучше?


У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные LED. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество LED в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины LED нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать. Белые LED с люминофорами существенно дешевле, чем LED RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам LED.
Промышленность выпускает как LED с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.

13. Каковы электрические и оптические характеристики LED?
LED — низковольтный прибор. Обычный LED, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. LED, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1 А в проекте. В LED модуле отдельные LED могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В). При подключении LED необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5 В для одного LED. Яркость LED характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие LED разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения. Для сравнения эффективности LED между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

14. Как реагирует LED на повышение температуры?
Говоря о температуре LED, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость LED падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод. Падение яркости с повышением температуры не одинаково у LED разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-LED, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

15. Почему нужно стабилизировать ток через LED?
Как видно из рисунка, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость LED оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев LED может привести к его ускоренному старению.

16. Для чего LED требуется конвертор?
Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для LED — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через LED.

17. Можно ли регулировать яркость LED?
Яркость LED очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на LED подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость LED становится управляемой, в то же время LED не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры LED при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

18. Чем определяется срок службы LED?
Считается, что LED исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через LED в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных LED короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, LED надо менять.

19. «Портится» ли цвет LED с течением времени?
Старение LED связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета LED в процессе старения и сравнить с другими источниками.

20. Не вреден ли LED для человеческого глаза?
Спектр излучения LED близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии LED на человеческий глаз отсутствуют.

21. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления LED и LED модулей?
Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области. За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6 — 12 подложках диаметром 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, требующая высокой культуры. Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24×0,24 до 1×1 мм2. Следующим шагом является создание LED из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый LED, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости LED определяется этими этапами высокой технологии. Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного LED перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). LED, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке. LED, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются LED модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и LED лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются LED сборки на круглом массивном радиаторе. Раньше в светодиодных сборках было очень много LED. Сейчас, по мере увеличения мощности, LED становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

22. Где сегодня целесообразно применять LED?
LED находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. LED оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.

Что такое светодиодная лампа?

Светодиодная лампа представляет собой источник света, выполненный в форм-факторе какой-либо обычной лампы накаливания (или люминесцентной).

Это позволяет легко включить светодиодную лампу в электрическую цепь – нужно всего лишь удалить лампу накаливания и на её место поставить светодиодную (с подходящими характеристиками по напряжению).

Схематическое изображение лампы накаливания и светодиодной

Хотя внешне светодиодные лампы очень похожи на лампы накаливания, в них используется совершенно иной принцип свечения: светодиодные лампы светятся в результате движения электронов в полупроводниковом материале.

Светодиод (один или несколько), установленный в лампе, выполняет функцию спирали в лампе накаливания – генерирует свет. Но при этом светодиоды лишены основных недостатков ламп накаливания – светодиоды крайне редко перегорают и их срок службы практически не зависит от количества включений-выключений лампы. Срок службы светодиодов достигает 50 тысяч часов, что в десятки раз превышает срок службы обычной лампы.

Светодиодные лампы изготавливаются из абсолютно безопасных материалов и могут быть использованы в любой комнате Вашего дома.

Экономия электроэнергии на светодиодных лампах

За последние 10 лет технологи производства светодиодов шагнули далеко вперёд. Светодиоды стали более яркими и более дешевыми, у них существенно вырос индекс цветопередачи. Наступило время, когда светодиодные лампы можно использовать в качестве основного освещения дома, в офисе, на производстве и в уличных фонарях.

Современные светодиоды отличаются очень высокой светоотдачей (количество света в расчёте на один ватт мощности). По этому показателю они в 5-10 раз превосходят лампы накаливания, соответственно, для получения того же количества света, как и от лампы накаливания, достаточно светодиодной лампы в 5-10 раз меньшей мощности. Это приводит к существенной экономии расходов на электроэнергию.

Средний срок окупаемости светодиодной лампы (с учётом экономии на платежах за электроэнергию и расходов на замену перегоревших ламп накаливания) составляет от 6 месяцев до двух лет.

Защита природы

Светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных, не содержат в себе никаких вредных веществ и, поэтому, не требуют каких-либо особых условий утилизации. Они могут быть полностью переработаны.

Ввиду существенно меньшего энергопотребления использование светодиодных ламп уменьшает выбросы CO2 в атмосферу.

Светодиодные лампы ТАУРЭЙ

Ассортимент производимых нами светодиодных ламп ТАУРЭЙ огромен. У нас есть лампы практически под любой светильник.

Мощности ламп варьируются от 3 до 15 ватт (ламп на цоколе G4 — от 0.5 до 4 ватт, промышленные лампы Е27/Е40 — до 80 ватт). Лампы выполнены со всеми наиболее распространёнными цоколями: E14 (миньон), E27 («обычный толстый цоколь»), GU5.3 («две ножки», иногда неправильно называется MR16), GU10 («две толстые ножки, поворотный»), G4 («две очень маленькие ножки», иногда неправильно называется MR11).

Светодиодные лампы ТАУРЭЙ

Каждый тип наших ламп имеет два варианта температуры света — с теплым светом (2800-3200К) для жилых помещений (в-основном) и с холодным светом (6000К) преимущественно для рабочих и офисных помещений.

Лампы специального (промышленного) назначения мы производим, как правило, с нейтральным белым светом.

Лампы под напряжение 12 вольт мы выпускаем трёх видов: в форме MR16 и маленькие пальчиковые лампочки с цоколем G4 для использования в качестве замены галогеновых светильников.

Третий вид наших низковольтных ламп — светодиодные лампы ТАУРЭЙ с цоколем Е27 и Е14 для электросетей от 12 до 80 вольт.

Светодиодные лампы Е27 на 12 вольтСветодиодные лампы Е27 на 36 вольтСветодиодные лампы Е14 на 12, 24, 36, 48 вольтЗамена ДРЛ: мощные промышленные светодиодные лампы Е40/Е27

Во всех прочих лампах используется продвинутый блок питания, который делает возможным использовать лампы при любом напряжении от 85 до 265 вольт. При этом, независимо от напряжения питающей сети — 110, 127 или 220 вольт, уровень яркости лампы остаётся одним и тем же. Большинство наших бытовых светодиодных ламп будут штатно работать в электросетях 110 и 127 вольт, причём как переменного, так и постоянного тока.

В светодиодных лампах ТАУРЭЙ установлены либо High Power светодиоды, либо крайне эффективные SMD светодиоды, отличающиеся очень высокой светоотдачей – до 100 люмен на ватт и выше. Это делает светодиодные лампы ТАУРЭЙ исключительно эффективным источником света.

Качество

Каждая лампа ТАУРЭЙ непосредственно перед упаковкой проходит непрерывное 12-и часовое тестирование на специальном оборудовании, где проверяется работа лампы в пограничных условиях: повышенные температура и влажность, механические вибрации и многократные включения-выключения. При малейшем отклонении в нормальной работе лампы она снимается со стенда. В продажу попадают только лампы, полностью прошедшие этот стресс-тест.

Вся продукция сертифицирована. Копии сертификатов Вы можете найти в разделе Гарантия

У Вас есть вопрос? Спросите консультанта.

Позвоните нам.
Или кликните здесь и задайте свой вопрос — подробный ответ Вы получите очень быстро.
Мы всегда стараемся помочь.Каталог продукции

Что нужно знать о светодиодных лампах

Чем светодиодные лампы отличаются от других

Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.

Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.

Фото автора

Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.

Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.

Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:

  • довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
  • лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
  • свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.

Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.

Фото автора

Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.

В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.

Лампа накаливания Энергосберегающая Светодиодная
Цвет излучения Жёлтый Тёплый, дневной Жёлтый, тёплый белый, холодный белый
Потребляемая мощность Большая Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания
Срок службы 1 тысяча часов 3–15 тысяч часов 25–30 тысяч часов
Недостатки Сильный нагрев Хрупкие, долго разгораются Невысокая максимальная мощность
Преимущества Низкая цена, работа в широком диапазоне условий Относительно экономичные и долговечные Очень экономичные и долговечные

Преимущества светодиодных ламп:

  • очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
  • очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
  • почти не греются;
  • цвет излучения — на выбор;
  • стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.

Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.

Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.

Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:

  • неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
  • матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
  • яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
  • непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.

Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы

У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.

Фото автора

Напряжение питания

Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.

Цвет излучения

Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:

  • тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
  • тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
  • холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.

Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.

Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.

Мощность

На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.

Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.

Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.

Другие важные моменты

  • Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
  • Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
  • Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.

Стратегия перехода на светодиодные лампы

Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.

  1. Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
  2. Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.

Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.

Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.

Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.

Заключение

Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.

Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.

Светодиодные лампы. Виды и устройство. Применение и параметры

Светодиодные лампы – это осветительное оборудование, в качестве источника света в котором применяются светодиоды. Они обозначаются аббревиатурой LED. Светодиодные лампочки применяются для освещения улиц, бытовых и промышленных помещений. Они считаются одними из самыми экологически чистых источников света. Светодиодные лампочки не требуют особой утилизации, как а, к примеру, ртутные.

Из чего состоят светодиодные лампы

Данное оборудование излучает видимый свет при пропускании тока за счет электронно-дырочного перехода при протекании электричества. Иными словами, такие лампочки светятся от того, что проходящее через них напряжение преобразуется в фотоны света.

Светодиоды многократно экономичнее традиционных лампочек. Если лампа накаливания светится за счет нагрева встроенной в нее спирали добела, а точнее до температуры более 3000 градусов, то почти все потребление энергии уходит именно на получение тепла, и лишь 3% на выработку света. В случае же со светодиодным освещением ток проходит через полупроводниковый кристалл излучающий фотоны с меньшим нагревом. Этот принцип выработки света позволяет добиться КПД в 10 раз выше, и довести его до уровня 30%. Таким образом, применение светодиодов является намного более экономичным решением для освещения помещений. В их пользу говорит и большой ресурс работы, составляющий от 2 до 5 лет.

Светодиодная лампа состоит из набора светодиодов с полупроводниковыми кристаллами, и миниатюрного блока управления. Сами светодиоды могут быть точечными или филаментными. Точечные являются самыми распространенными. Именно они применяются в другой разновидности светодиодного освещения – лентах. Точки могут располагаться внутри обыкновенных ламп под распространенный бытовой цоколь Е14 и Е27. Внутри их может быть от нескольких штук до нескольких десятков и тысяч. Точка представляет собой мелкую пластину, в которой располагается LED-излучатель. Таким образом, каждый диод имеет свой отдельный корпус. Эта техническая особенность уменьшает угол рассеивание его света. Именно поэтому светодиоды располагаются группами и часто с разным направлением светового потока. Что необходимо для компенсации малого угла рассеивания.

Филаментные светодиодные лампы имеют светодиоды сделанные в форме нити. Они состоят из набора мелких кристаллов соединенных между собой в линию и запаянные в стеклянную трубку с нанесенным слоем люминофора. Также вместо стекла может применяться пластик. Использование трубчатой оболочки позволяет улучшить угол рассеивания изучаемого света, а также его эффективность.

Визуально филаментные лампы практически одинаковы с лампами накаливания. Их стеклянная колба прозрачна. Те же лампы, у которых применяются точечные светодиоды, имеют белую оболочку из окрашенного стекла или пластика. Внутри лампы закачивается гелий.

Филаментные лампы является сравнительно новым продуктом, но в отличие от всего нововведенного изначально их цена не была завышенной, как у прочих типов осветительного оборудования. Это вызвано тем, что такие устройства можно изготовить на классическом производственном оборудовании, которое ранее применялось для производства ламп накаливания. Производственные машины поддаются небольшой модернизации, после чего могут применяться для производства современного LED освещения.

Популярные формы светодиодных ламп

Наличие двух технологий реализация светодиодного освещения позволило изготавливать лампочки разных форм-факторов. Осветительное оборудование отличается между собой по форме, а также количеству имеющихся в них светодиодов. Светящихся кристаллов может быть от пара штук, что характерно для лампочек ручных фонариков, и до нескольких тысяч.

Основными формами светодиодных ламп являются:
  • Груша.
  • Кукуруза.
  • Свеча.

Все они предназначены для установки в стандартные люстры, бра и светильники, в которых применяется цоколь Е14 и Е27. Также встречаются светодиодные лампы со штыревыми разъемами. Это так называемые точечные светильники, применяемые для установки в подвесные и натяжные потолки.

Светодиодные лампы бывают с винтовым (E) и штырьковым (G) цоколем. Цифры после буквы означают либо диаметр, либо расстояние между штырями. Винтовой цоколь подходит для многих светильников, предназначенных для ламп накаливания или энергосберегающих. Штырьковый цоколь подойдет там, где ранее использовались галогенные источники.

Груша

Это самые распространенные светодиодные лампы. Они практически полностью повторяют форму лампы накаливания. В такой форме бывают как классические приборы с точечными светодиодами, так и нитями. Лампочки со светодиодными точками имеют угол свечения 180 градусов. Они могут применяться на люстрах и светильниках, где лампа вкручивается цоколем вверх. В том же случае когда установка происходит наоборот, то весь свет направляется в потолок, а у пола образуются тени. Это нужно учитывать, чтобы избежать подобного эффекта.

Самыми универсальными являются филаментные лампы, поскольку их угол свечения составляет 360 градусов. Такое освещение может совмещаться абсолютно с любыми типами плафонов, люстр и светильников. При их применении если и создадутся участки с тенью, то лишь по причине конструктивных недочетов осветительных электроприборов, в которые закручиваются лампы.

Кукуруза

Столь интересное название присвоено таким лампам благодаря их сходству с початком кукурузы. Такие приборы имеют цилиндрическую форму, по периметру которой располагаются точечные светодиоды. Они установлены как по боковой части цилиндра, так и внизу на противоположной стороне от цоколя. Разнонаправленность светодиодов позволяет добиться эффективного угла рассеивания света, составляющего 300 градусов. Это удачное решение для установки в светильники с горизонтальным позиционированием лампочки. Также их можно использовать для точечных светильников, у которых имеется затеняющий плафон. В том случае если нужно добиться освещения отдельных участков без полного рассеивания света применяются цилиндрические лампы, у которых светодиоды располагается только на боковой части, а торец сделан гладким.

В продаже можно встретить даже филаментные лампы, сделанные в цилиндрической форме, но по эффективности они ничем не отличаются от груш. Цилиндры имеют такой же угол растения в 360 градусов.

Свеча

Такие светодиодные лампы обладают большим углом рассеивания света. Их выбирают для установки в люстры, у которых патроны обращены вниз. В том же случае если ориентация ламп направлена в потолок, то будут образовываться тени. Зачастую свечи устанавливают в ночники. Так же как и в случаях с грушами свечи бывают с филаментными нитями.

Лампочки с формой свечи часто выбираются для установки в осветительные приборы, выполненные в стиле ретро. Они имеют меньший радиус, поэтому располагаются компактно. Это позволяет применять на одной люстре сразу много лампочек. Небольшой размер не позволяет делать свечи с большой мощностью. Их световой поток редко превышает 600 Лм.

Технические параметры

Светодиодные лампы обладают отличными возможностями для того чтобы отдать предпочтение именно им при оборудовании люстр, бра, светильников и прочих приборов. Этому способствует не только экономичность, но и широкий диапазон выбора цветовой температуры. Этот параметр указывает на цвет света излучаемого лампочкой. Он измеряется в Кельвинах. Существуют определенные правила по подборе цветовой температуры под тип помещения, в котором будет применяться лампа. Светодиоды способны светить с цветовой температурой до 7000К.

Лампы с цветовой температурой от 2500 до 3500К имеют «теплый свет». Их стоит выбирать для установки в помещения для отдыха. Считается, что они благоприятно влияют на психический комфорт человека. Лампы имеют мягкий желтый свет, практически идентичный тому, что излучают и лампочки накаливания.

Светодиодные лампы с цветовой температурой от 4000 до 5000К имеют так называемый «дневной свет». Они нейтральные и могут располагаться в рабочих зонах. Это могут быть не только офисы, но и кухня, ванная комната и т.д.

Самые яркие лампы с цветовой температурой более 5500К имеют «холодный свет». Их свечение очень белое с синюшным отливом. Человек весьма чувствительный к такому свету и при его наличии получает чувство бодрствования. При продолжительном нахождении в помещении с такими лампами со временем может испытываться чувство усталости.

Расчет мощности светодиодного освещения для помещения

Для того чтобы в каждой комнате было оптимальное освещение требуется подобрать правильное количество и мощность ламп. Для этого во внимания берется яркость света, измеряемая в Люксах. Эта мера обозначает, какое количество Люмен света приходится на 1 м² площади помещения. К примеру, если мощная лампочка в 1000 Лм устанавливается в небольшое помещение на 10 м², то 1 м площади будет иметь параметр 100 Лк.

Для каждого помещения имеются свои рекомендации по количеству Люмен на м²:
  • Спальня – 100 Лк.
  • Прихожая – 50-100 Лк.
  • Гостиная и столовая – 100-200 Лк.
  • Ванная – 50-200 Лк.
  • Рабочий кабинет – 300 Лк.

Естественно, что у большинства люстр применяется несколько лампочек, поэтому нужно суммировать их яркость, после чего делить на площадь помещения. В том случае, если на корпусе лампы информация о Люменах и Люксах не указана, а ее упаковка не сохранились, тогда оценить яркость можно с помощью обыкновенного смартфона. У современных телефонов имеется датчик освещения. Специальными приложениями для оценки яркости света он может применяться как считывающий прибор. Для этого достаточно установить программу SensorSense или другую подобную. Такое приложение позволяет весьма точно определить фактическую яркость.

Похожие темы:

Светодиодные лампы и их сравнение с традиционными

Лампочка Ильича с нитью накала, ставшая символом электрификации России (СССР) и массового перехода на электрическое освещение не только в городах, но и в самых отдалённых и небольших населённых пунктах страны, в наши дни уступает место более современным и эффективным источникам света.

Пройдя через несколько этапов технологического развития, современная светодиодная лампа относится уже не к электрике, а к электронике: свет излучается полупроводниковым элементом – светоизлучающим диодом (LED – light-emitting diode), а сама она может быть частью «умного дома» («smart building»). Характеристики светодиодной лампы такие как: световой поток, коэффициент пульсаций, а в некоторых случаях регулируемые интенсивность и цвет свечения – задаются встроенным в лампу источником питания – ещё одним элементом из микроэлектронных компонентов в её составе, который стабилизирует переменное напряжение бытовых сетей, выдаёт на светодиоды необходимый ток и в некоторых видах ламп принимает и обрабатывает управляющий сигнал. Для работы светодиодной лампы больше не нужны дополнительные стартеры и ПРА, устанавливаемые в светильник или около него.

Технические характеристики светодиодных ламп выводят их на лидирующие позиции в конкуренции с другими типами по таким параметрам, как безопасность, энергоэффективность, цветопередача, разнообразие форм и цоколей. При этом в светодиодной лампе уже нет ни хрупких элементов, как вольфрамовая нить и стеклянная колба; ни среды, насыщенной парами ртути; ни раскалённой поверхности, температура которой в традиционных лампах может достигать от 100 до 300°С в зависимости от типа и мощности.

Разнообразие форм-факторов и применяемых компонентов не только позволяет механически заменить один-в-один традиционные типы ламп, но и сделать это максимально незаметно для потребителей: грушевидные, типа «свеча» и филаментные (имитирующие нить накала) вытесняют лампы накаливания в люстрах и бытовых светильниках; линейные разной длины и диаметра неотличимы от люминесцентных; лампы типа «кукуруза» – аналог ДнаТ и ДРЛ.

Вариативность видов и характеристик светодиодных ламп позволяют использовать их в любых светильниках: от бытовых до промышленных и специального назначения, от утилитарных до декоративных, от офисных до уличных и садово-парковых.

Основные технические параметры светодиодных ламп

  • Тип цоколя. Самые распространенные E27 «Стандарт», E14 «Миньон» применяются в маломощных светильниках для внутреннего освещения. В светильниках повышенной мощности (для улиц и в промышленности) используются лампы с патроном E27 и E40. LED-светильники с цоколями G4, GU5.3, GU10 заменяют галогенные лампы. Поворотный цоколь G13 устанавливается на линейных светодиодных лампах, служащих заменой люминесцентных ламп.
  • Мощность. Это электрическая мощность, потребляемая из сети светодиодной лампой. Для сравнения мощности на упаковке, как правило, указывается эквивалентная лампа накаливания (см. ниже сравнительную таблицу).
  • Световой поток. Для сравнения светового потока светодиодных ламп используется параметр, характеризующий энергоэффективность источника света. Он измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Лампы накаливания имеют эффективность 10-12 лм/Вт, современные светодиодные – более 100 лм/Вт. Высокая энергоэффективность светодиодных ламп по сравнению другими лампами – главное их преимущество.
  • Цветовая температура. Этот параметр характеризует цвет свечения. У ламп накаливания цветовая температура около 2400-2600 К, у дневного света и электролюминесцентных ламп – 4500-6000 К. У светодиодных ламп может быть с любая цветовая температура, значение которой указывается на упаковке, и даже разноцветная световая палитра (RGBW-лампочки).
  • Индекс цветопередачи (CRI). Параметр, характеризующий корректность отображаемых цветов освещаемых объектов в сравнении с идеальным источником света. Максимальное значение равно 100, как у солнечного света.
  • Коэффициент пульсации (Кп). Наряду с уровнем освещённости (количеством света) Кп является важнейшим параметром, влияющим на возникновение усталости, плохого самочувствия, снижения работоспособности и даже головной боли и крайне негативно отражается на самочувствии и здоровье при постоянном пребыванием под таким освещением, особенно в период формирования организма (в дошкольных и учебных заведениях). Российским законодательством (СП52.13330.2011) в помещениях с постоянным пребыванием людей в зависимости от разряда зрительной работы он нормируется на уровне не превышающем 10%, 15% или 20%. У ламп накаливания коэффициент пульсации составляет около 20%. Кп люминесцентных ламп около 50%, что является недопустимым в большинстве помещений. Коэффициент пульсации современных светодиодных ламп менее 5% (у лучших образцов
  • Возможность регулировки (диммирования) яркости и цветности светодиодных ламп в сравнении с остальными источниками света гораздо шире. Присутствует не у всех светодиодных ламп, что тоже указывается на упаковке.

Сравнение светодиодных и традиционных ламп (накаливания, галогенных и люминесцентных).

Сравнительная таблица

  • КПД и энергоэффективность: до 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет. КПД галогенных – около 50%. Светодиодная лампа превращает в свет не меньше 95% потребленной электроэнергии.
  • Срок службы лампы накаливания всего около 1 тысячи часов непрерывного свечения. Галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов, люминесцентной – около 7-10 тысяч часов. Светодиодная лампа работает до 100 тысяч часов.
  • Спектр лампы накаливания – теплый белый (около 2600 К). Спектр галогеновой лампы близок к холодному белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть любым. Бывают даже разноцветные светодиодные лампы. Кроме того, цвет светодиодной лампы может регулироваться.
  • Прочность и безопасность лампы. Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов. Она легко разрушается не только ударом, но и каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Их температура не поднимается выше 50 градусов. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия.
  • Экологическая безопасность: галогенным и ртутьсодержащим (люминесцентным) лампам требуется специальная утилизация. Кроме того, при повреждении люминесцентной лампы, её разрушении от удара или падения на твердую поверхность в воздух попадают пары ртути, потенциально опасные для здоровья. Светодиодные лампы выполнены без применения вредных для здоровья человека и окружающей среды газов и экологически безопасны, не требуют специальной утилизации.

Сравнение по большинству параметров явно в пользу светодиодных ламп. Более высокая цена LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления и значительно большего срока службы. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах: затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии и стоимости эксплуатации осветительных установок.

Почему стоит использовать светодиодные источники света

Использование светодиодных источников света считается наиболее перспективным направлением в области искусственного освещения. По статистическим данным за 2016 год светодиодные лампы занимают около 30% рынка осветительных приборов.

Такой спрос вполне оправдан, так как современные светодиоды эффективно решают целый спектр задач: увеличивают энергоэффективность освещения, улучшают светопередачу, повышают безопасность и срок эксплуатации осветительных приборов.

Краткий экскурс в историю разработки светодиодов

Впервые свечение диодов заметил Олег Лосев в 1922 году. Проводя исследования в лаборатории радиотехники, он обнаружил едва заметное свечение кристаллических диодов, которые в то время использовались в радиоприемниках. Однако первый диод современного образца был изготовлен в 1962 году, но он испускал красное свечение.

В период с 1971 по 1993 годы появились желтые, зеленые, синие и ярко-синие светодиоды. Они могли использоваться только в декоративной подсветке.

В 1995 году удалось создать первый светодиод, который испускал белый свет. Однако уровень освещенности у новых ламп был очень низким, да и стоили они достаточно дорого. Только 10 лет спустя, удалось разработать мощный светодиод (100 люменов на ватт) и запустить их серийное производство. На российском рынке светодиодные лампы появились относительно недавно — в 2008–2010 годах.

Три «За» светодиодный источник света

Три кита, на которых держится популярность светодиодных ламп — долговечность, энергоэффективность и экологичность. Рассмотрим эти параметры в сравнении с другими источниками освещения:

Длительное время работы

Лампа с вольфрамовой спиралью по паспорту имеет рабочий ресурс в 1000 часов. На самом деле лампочка сгорает намного раньше, потому что вольфрам очень чувствителен к перепадам напряжения. Если же лампа и работает длительное время, то после 700 часов значительно снижается её светоотдача.

Люминесцентная лампа имеет ресурс в 7000–9000 часов, однако яркость светового потока снижается на треть уже после 3000 часов работы.

Теперь посмотрим характеристики светодиодного источника света: рабочий ресурс — 10000-40000 часов (10–12 лет), яркость потока незначительно снижается в течение всего периода эксплуатации, светодиод устойчив к перепадам напряжения и сразу после включения набирает полную яркость.

Энергоэффективность и высокая светоотдача

Вы помните из экскурса в историю, что до 2005 году светодиодная лампа проигрывала всем прочим источникам освещения по такому параметру как светоотдача. Например, светоотдача лампы накаливания составляет 7–20 люмен на ватт. Однако энергоэффективность источника крайне низкая, так как 80% электроэнергии идет только на нагрев вольфрамовой нити, а 20% на освещение.

Люминесцентные лампы дают световой поток 50–60 люмен на ватт и при этом тратят электроэнергии в 5–6 раз меньше, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы занимали лидирующие позиции по энергосбережению пока не появились светодиоды современного образца.

Светодиодные лампы выдают 50–100 люмен на ватт. На сегодня — это лучший показатель для источников искусственного освещения. Энергосбережение светодиодной лампы в 2–3 раза выше люминесцентной и в 10–15 раз — лампы накаливания.

Кроме того, светодиодные источники света имеют низкую теплоотдачу, поэтому большая часть энергии идет сразу на освещение. Вы замечали, что к светодиодным лампам можно прикоснуться даже после 10–12 часов непрерывной работы.

Экологичность светодиодных источников света

Светодиодные лампы имеют высокий уровень экологичности, так как для их производства не используются вредные химические компоненты. При эксплуатации они не излучают УФ и ИК лучи, что делает светодиодное освещение наиболее безопасным для жилых помещений.

Если во всем мире заменить все лампы накаливания и люминесцентные источники света на светодиодные лампы, то это резко снизит количество выбросов углерода в атмосферу, сократит световое загрязнение и соответственно повысит качество жизни людей и окружающей природы.

Ещё одно важное преимущество светодиодного источника света — это высокая прочность конструкции. Вам известно, что лампы накаливания нельзя трясти, а колбы в люминесцентных источниках выполняются из хрупкого стекла? При падении такие лампы разбиваются в 90% случаев из ста. Светодиодные источники света выполняются из ударопрочного пластика, поэтому при падении остаются целыми.

Можно ещё насчитать десяток плюсов светодиодных ламп в сравнении с другими источниками света, но перечисленные выше — это основные преимущества. Оценив только эти достоинства светодиодов, вы уже сможете сделать оптимальный выбор.

Читайте также:

Узнайте о светодиодном освещении | ENERGY STAR

Основы светодиодного освещения

Что такое светодиоды и как они работают?

LED означает светодиод . Светодиодные осветительные приборы производят свет на 90% эффективнее, чем лампы накаливания. Как они работают? Электрический ток проходит через микрочип, который освещает крошечные источники света, которые мы называем светодиодами, и в результате получается видимый свет. Чтобы предотвратить проблемы с производительностью, тепло, выделяемое светодиодами, поглощается радиатором.

Срок службы светодиодных осветительных приборов

Срок службы светодиодных осветительных приборов определяется иначе, чем у других источников света, таких как лампы накаливания или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Светодиоды обычно не «перегорают» и не выходят из строя. Вместо этого они испытывают «уменьшение светового потока», когда яркость светодиода со временем медленно тускнеет. В отличие от ламп накаливания, «срок службы» светодиодов рассчитывается исходя из того, когда светоотдача снизится на 30 процентов.

Как используются светодиоды в освещении

Светодиоды используются в лампах и светильниках общего освещения. Небольшие по размеру светодиоды предоставляют уникальные возможности для дизайна. Некоторые решения светодиодных ламп могут физически напоминать знакомые лампочки и лучше соответствовать внешнему виду традиционных лампочек. Некоторые светодиодные светильники могут иметь встроенные светодиоды в качестве постоянного источника света. Существуют также гибридные подходы, в которых используется нетрадиционный формат «лампочки» или сменного источника света, специально разработанный для уникального светильника.Светодиоды предоставляют огромные возможности для инноваций в форм-факторах освещения и подходят для более широкого круга приложений, чем традиционные технологии освещения.

Светодиоды и Нагрев

В светодиодах

используются радиаторы, которые поглощают тепло, выделяемое светодиодами, и отводят его в окружающую среду. Это предохраняет светодиоды от перегрева и перегорания. Управление температурой , как правило, является самым важным фактором успешной работы светодиода на протяжении всего срока его службы. Чем выше температура, при которой работают светодиоды, тем быстрее ухудшается качество света и тем короче будет срок службы.

В светодиодных продуктах

используются различные уникальные конструкции и конфигурации радиаторов для управления теплом. Сегодня достижения в области материалов позволили производителям разрабатывать светодиодные лампы, которые соответствуют формам и размерам традиционных ламп накаливания. Независимо от конструкции радиатора, все светодиодные продукты, получившие оценку ENERGY STAR, были протестированы, чтобы гарантировать, что они должным образом отводят тепло, чтобы светоотдача сохранялась должным образом в течение всего срока службы.

Чем светодиодное освещение отличается от других источников света, таких как лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)?

Светодиодное освещение

отличается от ламп накаливания и люминесцентных по нескольким параметрам.При правильном проектировании светодиодное освещение более эффективное, универсальное и служит дольше.

Светодиоды

являются «направленными» источниками света, что означает, что они излучают свет в определенном направлении, в отличие от ламп накаливания и КЛЛ, которые излучают свет и тепло во всех направлениях. Это означает, что светодиоды могут более эффективно использовать свет и энергию во множестве приложений. Однако это также означает, что для производства светодиодной лампы, которая светит во всех направлениях, требуется сложная инженерия.

Общие цвета светодиодов: желтый, красный, зеленый и синий.Для получения белого света светодиоды разных цветов комбинируются или покрываются люминофором, который преобразует цвет света в знакомый «белый» свет, используемый в домах. Люминофор — это материал желтоватого цвета, которым покрываются некоторые светодиоды. Цветные светодиоды широко используются в качестве сигнальных ламп и индикаторов, таких как кнопка питания на компьютере.

В КЛЛ электрический ток течет между электродами на каждом конце трубки, содержащей газы. Эта реакция дает ультрафиолетовый (УФ) свет и тепло.Ультрафиолетовый свет превращается в видимый свет, когда он попадает на люминофорное покрытие внутри лампы. Узнайте больше о КЛЛ.

Лампы накаливания излучают свет, используя электричество для нагрева металлической нити до тех пор, пока она не станет «белой» или не станет раскаленной. В результате лампы накаливания выделяют 90% своей энергии в виде тепла.

Почему мне следует выбирать светодиодные осветительные приборы, сертифицированные ENERGY STAR?

Сегодня доступно больше вариантов освещения, чем когда-либо прежде.Несмотря на это, ENERGY STAR по-прежнему остается простым выбором для экономии на счетах за коммунальные услуги.

К светодиодным лампам

, получившим оценку ENERGY STAR, предъявляются особые требования, призванные воспроизвести привычный опыт использования стандартной лампы, поэтому их можно использовать в самых разных областях. Как показано на рисунке справа, светодиодная лампа общего назначения, которая не соответствует требованиям ENERGY STAR, может не распределять свет повсюду и может вызвать разочарование при использовании в настольной лампе.

ENERGY STAR означает высокое качество и производительность, особенно в следующих областях:

  • Качество цвета
    • 5 различных требований к цвету для обеспечения качества с самого начала и с течением времени
  • Световой поток
    • Минимальная светоотдача для обеспечения достаточного освещения
    • Требования к распределению света для обеспечения того, чтобы свет попадал туда, где он вам нужен
    • Руководство по утверждениям об эквивалентности, чтобы не догадываться о замене
  • Душевное спокойствие
    • Подтверждено соответствие более чем 20 требованиям к характеристикам и маркировке
    • Долгосрочное тестирование для подтверждения заявлений на весь срок службы
    • Тестирование продуктов в операционных средах, аналогичных тому, как вы будете использовать продукт у себя дома
    • Минимальная трехлетняя гарантия

Как и все продукты ENERGY STAR, сертифицированные светодиодные лампы ежегодно проходят выборочную проверку, чтобы убедиться, что они по-прежнему соответствуют требованиям ENERGY STAR.

Для получения дополнительной информации о том, как выбрать лампу с сертификатом ENERGY STAR для каждого применения в вашем доме, просмотрите Руководство по приобретению лампочек ENERGY STAR (PDF, 1,49 МБ) или воспользуйтесь интерактивным онлайн-инструментом «Выбор света».

Сменные светодиодные лампы | Лампочки HID


Разработанный для муниципальных, средних школ, университетских, рекреационных и профессиональных крытых и открытых спортивных объектов и уличного освещения стадионов, AEON предлагает простые, умные и удобные в использовании решения для спортивного освещения, которые обеспечивают расширенные функциональные возможности, универсальность и эффективность работы.

Узнать больше


Быстро и легко установите светодиодную лампу Lotus HyLite в существующие светильники для банок, сократив потребление энергии и улучшив общее освещение вашего объекта. Уменьшите световое загрязнение, не снижая мощности и не жертвуя качеством света в вашем помещении с помощью этой энергоэффективной лампы.

Узнать больше


Светодиодные лампы HyLite LED Intigo можно устанавливать в существующие светильники или автономные светильники, обеспечивая повышенную видимость за счет усовершенствованной оптики.Энергоэффективные лампы предназначены для закрытых светильников и могут прослужить до 60 000 часов.

Узнать больше


Благодаря улучшенному безбликовому освещению и различным диапазонам распространения луча, AEON обеспечивает четкое освещение, избегая любого визуального дискомфорта. Запатентованная оптика AEON обеспечивает идеальное распределение и углы луча для различных приложений прожекторного освещения, экономя при этом до 83% энергии по сравнению с традиционным освещением.

Узнать больше


Обладая широким углом обзора 120 градусов, высокоэффективная светодиодная PL лампа HyLite заменяет ваши лампы CFL мощностью до 42 Вт.Наслаждайтесь сниженным энергопотреблением на 65 процентов по сравнению с лампами CFL без ущерба для освещения с этими эффективными лампами.

Узнать больше


HyLite LED Omni-Cob эффективно заменяет лампы HID / MH / HPS. Omni-Cob, созданный для модернизации существующих светильников, снижает потребление энергии на 80 процентов по сравнению с металлогалогенными лампами и натриевыми лампами высокого давления. Наслаждайтесь сверхэффективным освещением с высокой яркостью и низким энергопотреблением.

Узнать больше


Удобная и эффективная светодиодная омни-лампа HyLite рассеивает свет на 360 градусов.Сверхэффективное освещение этой лампочки составляет до 120 л / Вт. Это самая высокая освещенность в своем классе, поэтому вы сэкономите деньги и электроэнергию при модернизации ваших ламп КЛЛ.

Узнать больше


С помощью светодиодной лампы HyLite High Power LED Arc-Cob вы можете заменить большинство типов ламп более эффективными. Идеально подходит для замены ламп MH, HPS и MV, лампа Arc-Cob заменяет до 400 Вт HID. Лампа обеспечивает яркое освещение под углом 120 градусов и работает в полностью закрытых светильниках, а вращающееся на 350 градусов основание увеличивает гибкость конструкции лампы.

Узнать больше


Эта светодиодная лампа Lotus HyLite с регулируемым кронштейном на 180 градусов предназначена для модернизации ламп MH, HPS и HID. Он имеет диапазон мощности от 20 до 100 Вт и позволяет сэкономить до 80 процентов затрат на электроэнергию. Устанавливайте в разных положениях или на разную длину и наслаждайтесь ярким и ясным светом.

Узнать больше


HyLite LED OptiMax — это светодиодное решение «все в одном», предназначенное для замены люминесцентных ламп без необходимости замены осветительной арматуры.Эта 4-футовая линейная светодиодная трубка с возможностью установки Plug-and-Play (совместим с балластом) и Direct-Wire в одной трубе обеспечивает необходимую гибкость. Эти лампы работают на 12 и 18 Вт, производя до 150 люмен / Вт для яркого света и экономии энергии до 63 процентов.

Узнать больше


Снижение затрат на электроэнергию и эксплуатационные расходы до 90 процентов за счет модернизации до HyLite Performance ENERGY STAR Retrofit Lamps. Их легко установить без каких-либо изменений в осветительной арматуре и легко заменить лампы PAR, лампы BR и A-лампы.Расчетный срок их службы составляет 25 000 часов.

Узнать больше


Замените традиционные люминесцентные светильники на светильник HyLite LED XPL. Этот линейный светильник, идеально подходящий для суровых и влажных условий, имеет угол луча 230 градусов для направленного освещения, которое является энергоэффективным и немерцающим. Приспособление XPL имеет рейтинг IP67.

Узнать больше

Объяснение компонентов светодиодной лампы и ламп от экспертов по коммерческому освещению

Чтобы объяснить, как работает светодиод, мы должны объяснить четыре основных компонента светодиодной лампы; светодиодный чип Драйвер, светодиодный чип излучает свет в лампочке.Радиатор и оптическая линза.

  • Затем драйвер регулирует входной ток.
  • Радиатор отводит тепло от светодиодного чипа.
  • Оптика контролирует характеристики светоотдачи.
Светодиодный чип

— это расшифровывается как Light Emitting Diode, это свет источник, который освещается движением электронов или электрическим ток, проходящий через полупроводниковый материал. Полупроводник — это вещество, обычно твердое химическое вещество. элемент или соединение, которое может проводить электричество при определенных условиях, создавая это хорошая среда для управления электрическим током.

твердотельное освещение (SSL) — есть освещение, использующее светодиоды. Поскольку это проданное государственное освещение, оно не требует накаливания накаливания, как у лампы накаливания. Светодиодный свет образуется при подключении P-типа (+) и Полупроводники N-типа (-), образующие PN переход. Энергия высвобождается в виде света, когда тип N (-) электроны и положительно заряженные дырки P-типа (+) объединяются.

Драйвер светодиода — регулирует ток, протекающий через светодиод, похож на балласт в компактных люминесцентных лампах.Драйверы светодиодов могут быть внутренними или внешними. Световой поток светодиода пропорционален его току; любое незначительное изменение силы тока может привести к неприемлемым изменениям светоотдачи. Так светодиодный драйвер является очень важным компонентом светоотдачи и сильно влияет на срок службы лампы светодиода.

Радиатор — это ключевой компонент качественного светодиода. Светодиоды не выделяют много внешнего тепла, но выделяют внутреннее тепло в переходе, высокие температуры возле светодиода соединение влияет на короткое Срок службы и долгий срок службы и влияют на производительность светодиода.Необходимо отводить тепло от светодиодного чипа для поддержания ожидаемого светоотдача, жизнь и цвет. Последствиями ненадлежащего теплоотвода в краткосрочной перспективе будут более низкий световой поток, а также цветовой сдвиг длины волны, в то время как в долгосрочной перспективе это приведет к сокращению срока службы лампы. Радиатор необходим для отвода тепла, которое удаляется за счет конвекции (по воздуху) или за счет теплопроводности (путем контакта). Большинство металлов являются отличными проводниками, поэтому их и используют. как монтажный материал для большинства светодиодов.

  • The Optic — это также большой компонент светодиодной лампы, имеющий многоуровневая оптика.
  • Первичная оптика — встроена прямо поверх светодиодного чипа.
  • Вторичная оптика — собирает и перераспределяет свет в светодиодная лампа.

Технология вторичной переработки светодиодных ламп для циркулярной экономики — LED professional

Победа светодиодной технологии над традиционными технологиями, кажется, подтверждается для многих приложений. После захвата рынка подсветки для плоских дисплеев светодиоды также вышли на рынок общего освещения и проникли во все сегменты, от частных домов и промышленных объектов до уличных фонарей.Растущее количество светодиодных ламп и особенно их интегрированная конструкция, которая часто не позволяет легко заменять компоненты, поднимает вопрос о том, как утилизировать и восстанавливать ценные материалы, входящие в эти осветительные приборы. Используя современные методы переработки электронных отходов, материалы, специфичные для светодиодов, то есть полупроводники, такие как галлий, редкоземельные металлы, такие как иттрий, лантан или европий, а также драгоценные металлы, будут рассеиваться безвозвратно.

В этой статье рассматриваются текущие тенденции рынка освещения и их влияние на переработку ламп в будущем.Будет показано, что применение технологий интеллектуального разделения является ключевым моментом для успешной утилизации ламп, открывая путь для разработки подходящих процедур извлечения ценных материалов в светодиодах.

Введение

Чтобы соответствовать сегодняшним целям климата, законодательным требованиям и методам экономии средств, текущий рынок освещения переживает технологическую революцию, которая затрагивает все сегменты. С ключевыми требованиями к эффективности осветительного оборудования, долгому сроку службы и экологичности, светодиодная технология оказалась победителем этого изменения.Обычные лампочки, галогенные лампы и энергосберегающие лампы постоянно выводятся из употребления и заменяются продуктами на основе светодиодов. Фактически, это изменение технологии — это гораздо больше, чем просто замена одного на один. Это открывает множество новых областей применения, которые раньше не могли быть реализованы с помощью традиционных технологий освещения. Сегодня функция современной светодиодной лампы не ограничивается только освещением. Благодаря функциям изменения цвета и затемнения, а также миниатюрному дизайну, светодиодные лампы и светильники все чаще используются в качестве декоративного освещения (например,г. лампы, меняющие цвет, светодиодные ленты) или декоративные предметы (например, светодиодные лампы накаливания). Между тем рынок освещения предлагает множество многофункциональных ламп, которые ближе к бытовой электронике, чем к осветительному оборудованию, со встроенными динамиками или повторителями WLAN. Возможность персонализировать световые сцены и подключаться к лампе через планшет или мобильный телефон с помощью приложений соответствует текущим тенденциям в отношении сетевого и цифрового образа жизни, продвигаемого концепциями умного дома или умного жилья.

Несмотря на это развитие, пока нет временной шкалы, показывающей, когда вышеупомянутые тенденции действительно достигнут и будут доминировать в таких сегментах рынка освещения, как частные дома, общественные места, промышленность или транспорт и судоходство. Но уже нельзя отрицать тенденцию к производству светодиодных осветительных приборов. Ожидается, что в ближайшем будущем трансформация сегментов освещения на светодиодную технологию ускорится, что поднимет вопрос о том, как с этими продуктами будут поступать по окончании их использования.В частности, остается без ответа вопрос о целесообразных и экономичных процессах переработки светодиодных ламп и светильников.

Рисунок 1: Множество отработанных ламп, отправляемых на переработку ламп: газоразрядные лампы, модернизированные светодиодные лампы и галогенные лампы

Помимо основных материалов, таких как стекло, пластик, металлы, керамика, органические герметики или клеи и электронные компоненты, основная часть светодиодных ламп, сам светодиод, содержит небольшое количество критических элементов, включая редкоземельные металлы (например, редкоземельные металлы).г. лютеций (Lu), церий (Ce) или европий (Eu)), технологические металлы (галлий (Ga) и индий (In)) и драгоценные металлы (золото (Au) и серебро (Ag)). Несмотря на все еще часто используемую классическую конструкцию лампы типа Эдисона, внутренняя установка лампы может иметь много отличий. Подводя итог: разнообразие светодиодных ламп на рынке разнообразно, как и количество ламп, отправляемых на переработку ламп (рис. 1).

Статус-кво рынка освещения и будущие тенденции

Последствиями постановлений Европейской комиссии № 244/2009 и 245/2009 являются постепенный отказ от неэффективных ламп, таких как лампы накаливания, а также резкое изменение рынка освещения в Европе и во всем мире.На Рисунке 2 показаны доли мирового рынка осветительных технологий через три года после вступления в силу этих правил. Половина доходов пришлась на газоразрядные лампы; На лампы накаливания приходилась треть, тогда как на LED-продукцию приходилось только 8%. Прогноз на 2016 и 2020 годы предсказывал значительный рост доходов от светодиодных ламп за счет выручки от тепловых излучателей и люминесцентных ламп. Эта оценка проникновения на рынок светодиодных ламп была общепринятой [5, 12].

С учетом текущего объема продаж в Германии прогнозы подтверждаются.Согласно недавнему анализу Германского энергетического агентства, dena, объем продаж светодиодных ламп значительно вырос за последние пару лет: в 2009 году только 1% проданных ламп были на основе светодиодных технологий, а уже 7. % в апреле 2013 г. [3]. Тем не менее, не следует забывать, что на рынке общего освещения все еще преобладают традиционные, устоявшиеся технологии: это, например, компактные люминесцентные лампы в частных домах или ртутные лампы для уличного освещения [ii].Интересно, что эти факты больше не отображаются в текущем продуктовом портфеле производителей и дистрибьюторов, где светодиоды явно доминируют.

Рисунок 2: Прогнозируемое распределение доходов на мировом рынке освещения в зависимости от технологии источников света [i] (иллюстрация данных McKinsey [8])

Растущее признание потребителями светодиодной технологии вызвано, среди прочего, снижением цен, с одной стороны, и значительным развитием технологий, с другой.По сравнению со днями их появления на рынке, особенно значительно улучшились световая отдача и качество светодиодного освещения. Кроме того, светодиодные лампы не содержат токсичной ртути и обеспечивают свободу дизайна, которую невозможно реализовать с помощью других известных технологий освещения.

Чтобы получить представление о факторах, все еще ограничивающих существенное проникновение на рынок твердотельных осветительных приборов, Европейская комиссия инициировала опрос среди заинтересованных сторон европейского рынка освещения в 2011 году [4].По результатам 14% респондентов ответили, что два аспекта еще не учтены должным образом.

Неучтенные аспекты, которые могут ограничить проникновение на рынок:

  • Дефицит сырья, используемого в светодиодах
  • Проблемы с переработкой

Исследования Федерального агентства по окружающей среде Германии [9, 10] пришли к таким же выводам. Несмотря на небольшое количество критических материалов, используемых в светодиодах, следует, что сегодня необходимо разработать надлежащие стратегии сбора и соответствующие методы восстановления и переработки ценных материалов.

Ценные материалы в светодиодных модернизированных лампах и ожидаемые потребности в будущем

светодиодных ламп для частных домов доступны на рынке примерно с 2007 года. Сегодня покупатель может выбирать между различными продуктами с разной формой или типом цоколя. На рынке представлены не только лампы для замены 1 к 1, так называемые ретрофиты, но и светильники с фиксированными LED-модулями, которые не подлежат замене. Из-за такого разнообразия продуктов сложно количественно определить типичное количество материалов, используемых в светодиодном осветительном оборудовании.Однако можно констатировать, что конструкция компактных осветительных приборов на основе светодиодов, таких как модернизация, обычно требует использования охлаждающего тела для поддержания надлежащего управления температурой. Обычно он изготавливается из алюминия или теплопроводной керамики и составляет большую часть общей массы модернизации.

На рис. 3 показаны массовые доли, полученные в результате анализа современной светодиодной модифицированной лампы. Охлаждающий корпус, соответствующий 42,3% массы лампы, изготовлен из алюминия.Корпус и соединительные элементы пластиковые, их доля составляет 21,3%. На приводную электронику (16,0%) и стеклянный шар (15,0%) приходится примерно равная масса. В данном примере LED-модуль состоял из 10 SMD-светодиодов, установленных на алюминиевой панели. Масса всех светодиодов составляет всего 275 мг или 0,32% от общей массы модифицированной лампы.

Рисунок 3: Массовые доли компонентов типичной современной светодиодной модифицированной лампы (E27, 806 лм, 9,5 Вт, 85,5 г) из недавнего ассортимента продукции

Рисунок 4: Типичный белый светодиод: фотография (слева) и наложение основных элементов, отображенных с помощью микрорентгеновской флуоресцентной спектроскопии (справа)

Материалы, используемые в электронике драйвера, не сильно отличаются от материалов, содержащихся в типичном балласте для компактных люминесцентных ламп.Несмотря на это, разнообразие материалов в модернизированных лампах больше за счет самих светодиодных устройств. В общем, функциональность белых светодиодов основана на частичном преобразовании света синего светодиода люминесцентным материалом, так называемым люминофором [iii]. Он состоит из неорганической матрицы, легированной небольшим количеством редкоземельных металлов, таких как Eu или Ce. Достаточно нескольких мкг, например 3 мкг Ce или Eu на 1 мм2 светодиодного чипа [2], чтобы обеспечить желаемое преобразование света. Другие редкоземельные металлы могут быть основными составляющими неорганической матрицы (ок.90-200 мкг на 1 мм. размер микросхемы [2]). Примерами являются алюминатные гранаты, такие как YAG (иттрий-алюминиевый гранат), LuAG (лютеций-алюминиевый гранат) или GdAG (гадолиний-алюминиевый гранат). Синий светодиод основан на GaN или InGaN и обычно содержит 17-25 мкг Ga и 28 нг In [7]. Диод часто контактирует с помощью соединительных проводов, сделанных из золота (Au), из расчета около 200 мг на диод [10]. Кроме того, светодиодный корпус также включает серебро (Ag), олово (Sn), никель (Ni), титан (Ti), кремний (Si) или германий (Ge), и это лишь некоторые из них.Сложная установка репрезентативного белого светодиода показана на рисунке 4 в виде микрофотографии и наложенного изображения основных распределений элементов, нанесенных на карту с помощью микрорентгеновской флуоресцентной спектроскопии.

Принимая во внимание вышеупомянутые тенденции рынка освещения и типичные составляющие модифицированных светодиодных ламп, какое количество отработанных ламп можно ожидать в Германии или Европе? Количество светодиодных ламп для замены ламп классической технологии в домашних хозяйствах оценивалось согласно подходу Spengler et al.[10] и производил 277 миллионов светодиодных ламп в год для Германии и 1729 миллионов для Европы [iv]. Принимая во внимание текущую долю рынка, составляющую 7%, и предполагая, что на каждую лампу приходится 10 светодиодов, необходимо 193,7 миллиона светодиодов для Германии и 1,2 миллиарда для Европы исключительно для замены обычных ламп в домашних условиях. Если распространить эти соображения на другие сегменты освещения (улицы, промышленность, офисы, розничная торговля и т. Д.), Количество замененных ламп в ЕС в 2010 г. составило 3,29 миллиарда [10], то есть 2.3 миллиарда светодиодов при указанных выше условиях. Продолжающееся проникновение на рынок светодиодной продукции и возможные эффекты отскока вызывают еще большее количество светодиодов, которые потребуются. Таким образом, коэффициент в 10 или более кажется реалистичным для будущего.

Благодаря техническому прогрессу срок службы светодиодных ламп увеличивается, что снижает потребность в замене ламп в год. Тем не менее, следует иметь в виду, что реальный срок службы светодиодных ламп в значительной степени зависит от хорошего качества продукции, а также от правильного использования потребителем.Из-за значительного снижения цен качество продукции может иногда ухудшаться на сильно фрагментированном рынке, таком как индустрия освещения с множеством конкурентов и небольших компаний. Это относится, например, к сложной конструкции лампы, обеспечивающей хорошую теплопередачу, достаточному тепловому контакту светодиодного модуля с охлаждающим корпусом, а также к качеству электрических компонентов в электронном драйвере.

В настоящее время светодиоды доминируют не только в лампах, но и на рынке дисплеев.60-80 миллионов светодиодов используются в год для подсветки дисплеев [12]. Прогнозы предсказывают стагнацию этого сегмента рынка до 2020 года, но предполагают, что рост рынка общего освещения стабилизируется на уровне 130 миллиардов светодиодов в год [12].

Исходя из обсуждаемого количества светодиодов и их типичного элементного состава, была оценена потребность в сырье для белых диодов на основе InGaN: 1 миллиард светодиодов содержат 17-25 кг галлия и только 18 г индия. Следовательно, замена 100% всех обычных бытовых ламп в Германии (или в ЕС) на светодиодные дает потребность в сырье [v], равную 2.3-13,0 т (или 11,5-26,5 т) галлия и 1,7-15,3 т (1,7-5,4 т) индия [7, 10]. Сравнивая этот спрос с годовым мировым производством обоих металлов в 2010 году (106 т галлия и 574 т индия [10]) становится очевидным, что 10% произведенного галлия идет на светодиоды. Прогнозируемый рост рынков общего освещения и внедрение светодиодных технологий в новых продуктах увеличит спрос, а также потребление сырья. Геополитические аспекты могут снова сыграть роль в будущем: Китай не только является крупнейшим производителем различных редкоземельных металлов и соединений редкоземельных металлов, но и обеспечивает 70% мирового производства галлия.

Что такое переработка ламп и что это может быть

Отработанные лампы подпадают под действие директивы WEEE и включены в категорию 5: из-за использования ртутных газоразрядных ламп они являются опасными отходами и должны собираться отдельно (группа сбора 4). Светодиодные модифицированные лампы недавно были классифицированы как Категория 5b. Поскольку они не содержат токсичных соединений, производители оплачивают лишь около 10% затрат на утилизацию отходов по сравнению с платой за ртутьсодержащие газоразрядные лампы.Тем не менее, модернизированные светодиодные лампы и люминесцентные лампы собираются совместно, а разделение обоих потоков отходов передается переработчику. Прочее осветительное оборудование собрано с прочей малогабаритной техникой в ​​пятую группу сбора. С одной стороны, полезен совместный сбор газоразрядных и светодиодных ламп. Из-за большого сходства внешнего вида покупателю может быть непросто решить перед утилизацией, какая технология используется в соответствующей лампе? Это особенно сложно для ламп с непрозрачным стеклом или пластиковой колбой.С другой стороны, совместный сбор несет риск перекрестного загрязнения всех ламп ртутью, если одна или несколько газоразрядных ламп сломаются во время сбора и / или транспортировки. В результате со всеми лампами следует обращаться как с опасными отходами, даже если в этом нет необходимости для светодиодных продуктов и без учета несоответствующих затрат на утилизацию отходов. Отсюда следует, что нужно стремиться к отдельной коллекции светодиодных ламп.

Рисунок 5: Газоразрядные лампы имеют общую массу около 40-170 г (иллюстрация данных светового цикла [6])

Сегодня для переработки ламп используются четыре установленных процесса для извлечения основных фракций материала из наиболее распространенных типов ламп.Как уже говорилось, бизнес по переработке ламп сосредоточен на газоразрядных лампах, состав которых показан на рисунке 5. Основным материалом является стекло, восстановление которого является причиной высокой степени переработки ламп, превышающей 90% [6]. В некоторой степени этому способствует также восстановление металлов и пластмасс. В процессе переработки мелкие фракции материалов, содержащие критические (например, люминофоры, содержащие редкоземельные металлы) или токсичные элементы (ртуть), рассматриваются как примеси, портящие основные фракции.Следовательно, принимаются меры по очистке последнего и по извлечению ртути. Несмотря на то, что часть отработанных люминофоров перерабатывается с использованием сложных мокрых химических методов, большая часть сбрасывается в подземные хранилища.

Разнообразие конструкций светодиодных ламп уже сегодня велико, но, вероятно, еще не достигло своего апогея из-за свободы дизайна, предлагаемой светодиодной технологией. Кроме того, тенденция указывает на светильники со встроенными светодиодными модулями, которые покупатель больше не может обменивать.Ссылаясь на довольно высокий срок службы продукта, составляющий несколько десятилетий, это имеет смысл. Однако можно подозревать, что клиенты будут все больше отказываться от все еще работающих ламп или светильников, которые уже не по стилю и не им нравятся, что приведет к появлению новых потоков отходов. Эта гипотеза подтверждается нашими собственными исследованиями модифицированных отработанных светодиодных ламп (предоставленных переработчиком ламп), которые показали, что многие из них действительно все еще работают.

Перспективные процедуры утилизации отработанных светодиодных ламп должны учитывать различную геометрию ламп.Это может быть реализовано с помощью сложных средств сортировки, которые можно модульно интегрировать в технологическую цепочку. В будущей системе переработки светодиодов компоненты, содержащие критические элементы (например, галлий, индий, редкоземельные металлы, такие как иттрий, лантан или европий, и драгоценные металлы) — сами светодиоды — могут рассматриваться как примеси для основных фракций материала. Чтобы последние оставались незагрязненными, следует проводить отделение светодиодных корпусов от остальных по аналогии с отделением люминофоров ламп от стекла, которое известно при переработке газоразрядных ламп.Положительный побочный эффект этого действия — концентрация компонентов, содержащих критически важные элементы светодиодов для будущих решений по переработке. В любом случае, уровень повторного использования и рециркуляции компонентов, материалов и веществ не будет снижен и, предположительно, по-прежнему будет превышать 90% [vi].

В общем, степень рециклинга зависит от доступных процессов и их экономической целесообразности. Последнее также является вопросом геологической и геополитической доступности первичного сырья и текущих рыночных цен.Если надежные поставки сырья больше не могут быть поддержаны, связь рециклинга с рыночными ценами будет смягчена. Восстановление мелкой фракции материала станет вопросом технологической осуществимости. Принимая во внимание эти соображения, концентрация критических материалов в одной единственной фракции и ее хранение являются важными шагами в разработке стратегий утилизации светодиодов. Без сомнения, необходимость в особых процедурах утилизации светодиодных ламп в настоящее время не является актуальной проблемой из-за длительного срока службы ламп и, как следствие, низкого уровня возврата отработанных светодиодных ламп (1% для Германии в 2016 году [11]).Однако поглощение и расширение всего рынка освещения за счет светодиодных технологий ясно указывает на перспективу того, что надлежащая обработка потоков светодиодных отходов вскоре станет актуальной. Разработка подходящих технологий рециркуляции светодиодного осветительного оборудования сегодня и исследование соответствующих процедур разделения и извлечения специфических для светодиодов ценных элементов позволяет действовать в упреждающем, а не в реактивном режиме. Кроме того, в связи с низкими затратами на утилизацию отходов, которые платятся за светодиодное осветительное оборудование, рекомендуется установить отдельную систему сбора и переработки светодиодных ламп и газоразрядных ламп.

Рисунок 6: Схематическое изображение процесса переработки светодиодных ламп

Подход к экономичной переработке светодиодов

На рис. 6 схематически показаны этапы процесса, необходимые для разделения фракций материала и компонентов в типичных модернизированных светодиодных лампах. Решающий шаг — довольно грубое дробление. После этого полученная смесь материалов и компонентов должна быть отсортирована и классифицирована с использованием адаптированных процедур: металлические сепараторы будут использоваться, например, для сортировки металлов, которые могут быть намагничены.Методы флотации полезны для разделения материалов с сильно различающейся плотностью, таких как пластмассы и керамика. Просеивание можно использовать для разделения зерен разной крупности. Собранные электронные компоненты будут переданы переработчикам электронных отходов, которые продолжат переработку с целью извлечения меди из электромагнитных катушек. В первом подходе корпуса светодиодов рассматриваются как примеси для основных фракций (см. Выше) и могут быть легко обнаружены из-за их интенсивной флуоресценции при облучении УФ-светом.Пока не существует готовых к использованию методов восстановления критических элементов из светодиодов, их можно собирать и хранить, используя обычную процедуру для отработанных люминофоров из люминесцентных ламп. Необходимое пространство для этого очень мало благодаря миниатюрной конструкции устройства.

Рисунки 7a-c: (a) Смесь отработанных светодиодных ламп до КВЧ. (b) Смесь компонентов и материалов, полученная после КВЧ отработанных ламп, показанных на а. Здесь очень грубая фрагментация была нацелена на (c) фракции, полученные после КВЧ одной модифицированной лампы и последующей ручной сортировки

Особые стратегии переработки кажутся лучшим решением, в частности, интеллектуальные технологии разделения для разделения светодиодных ламп на составляющие материалы или компоненты, в результате чего после классификации и сортировки получаются четко разделенные фракции, как будет показано ниже.При использовании обычных процессов, таких как дробление, резка или измельчение, измельчение определяется размером куска. Однако интенсивное измельчение с образованием большого количества мелких деталей — не лучшее решение для измельчения композитных материалов или продуктов, состоящих из сложной смеси материалов, таких как лампы. Вместо этого для селективного разделения материалов используется метод электрогидравлической фрагментации (EHF) с использованием ослабления границ раздела фаз ударными волнами. Этот метод оказался очень эффективным для фрагментации электронных отходов, таких как жесткие диски или мобильные телефоны, солнечные элементы, а также светодиодные лампы для модернизации.Ударные волны генерируются в жидкой среде (например, воде) импульсными разрядами высокого напряжения (ВН). Они распространяются в среде до тех пор, пока не попадают в отработанные лампы, помещенные внутри емкости (рис. 7 а). Кратковременное, но интенсивное механическое воздействие предпочтительно воздействует на слабые места, такие как стыки, дефекты и границы фаз или зерен. Таким образом, фрагментация инициируется как на макроскопическом, так и на микроскопическом уровне.

Электрогидравлическое дробление может быть выполнено в несколько последовательных этапов: во-первых, высвобождение отдельных компонентов может быть достигнуто с использованием всего нескольких импульсов высокого напряжения.Затем на этапе предварительной сортировки можно отделить крупные фрагменты металлических деталей, керамических деталей, печатных плат, светодиодных модулей или пластмассовых деталей, которые впоследствии можно снова обработать КВЧ для получения более мелких фрагментов. Одним из преимуществ EHF является то, что пакеты светодиодов могут быть разделены на блоки и практически не разрушаются при соответствующем выборе параметров процесса. Это очень помогает при сортировке.

На рис. 7 показан пример сочетания различных светодиодных модифицированных ламп до (а) и после (b) КВЧ-обработки.После декантации и сортировки материалов и компонентов оценка полученных фракций дала потерю всего 0,5%. Следовательно, 99,5% всей исходной массы можно измельчить и извлечь.

На рисунке 7c показаны фракции, полученные после электрогидравлического дробления одной модифицированной лампы. В зависимости от параметров процесса и уровня материала в емкости получаются довольно крупные или более мелкие фракции. Их можно отсортировать с помощью обычных методов сортировки, таких как просеивание, сепарация металлов или флотация.

Поскольку газоразрядные лампы и светодиодные лампы собираются совместно, нельзя исключить риск загрязнения лампы ртутью.По этой причине технологическая вода была проанализирована после КВЧ с помощью анализатора ртути. Ртутного загрязнения обнаружить не удалось. Используя оптическую эмиссионную спектроскопию с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), технологическая вода была дополнительно проанализирована для отслеживания возможных металлических загрязнений из-за фракций лампы, в частности электронных компонентов или корпусов светодиодов. Было обнаружено, что вода содержала лишь небольшие количества (<70 мг / л) различных металлов, в основном щелочных, щелочноземельных и переходных металлов.Концентрации были почти идентичны концентрациям, обнаруженным в холостом тесте (пресная вода), что исключало растворение дополнительных элементов из ламп в технологической воде. Кроме того, результат не зависел от степени измельчения, то есть от количества импульсов высокого напряжения, используемых для экспериментов. Таким образом, технологическая вода не была загрязнена электрогидравлической фрагментацией отработанных модифицированных светодиодных ламп. Его можно использовать повторно или безопасно утилизировать после удаления взвешенных веществ фильтрацией.

Таким образом, электрогидравлическое дробление является эффективным, некритичным и экологически безопасным методом измельчения отработанных модифицированных светодиодных ламп. Одним из его преимуществ является то, что корпуса светодиодов могут быть легко отсоединены от светодиодной панели и практически не разрушены (рис. 7c). Этой мерой был сделан важный шаг на пути к успешной переработке светодиодных ламп, который также открывает путь к следующему шагу — разработке подходящих процедур извлечения ценных материалов в самих светодиодах — галлия, индия, золота и редких металлов. элементы земли.

Прежде чем приступить к решению этой проблемы в отношении редкоземельных элементов, используемых в светодиодных люминофорах, последние необходимо сначала отделить от связующего материала, обычно кремнийорганической смолы. В ходе проекта cycLED [1] был разработан так называемый процесс CreaSolv®. Помимо работы над технологиями интеллектуального разделения светодиодных ламп, Project Group также проводит постоянные исследования физических, химических и биологических методов извлечения и извлечения редкоземельных металлов, технологических металлов или драгоценных металлов из светодиодов для решения этого последнего важного шага.

Заключение

Сегодня многие согласны с тем, что светодиоды станут источником света будущего. С момента изобретения синих светодиодов в начале 1990-х годов и их использования в белых светодиодах с люминофором был достигнут большой прогресс в отношении световой отдачи и потока, цвета и качества цвета, срока службы и интеграции функций, превышающих задачу освещения. Несмотря на очень долгий срок службы, значительно превышающий 10 лет, все светодиодное осветительное оборудование рано или поздно пополнит кучу электронных отходов, которая постоянно растет в нашем обществе, особенно с учетом того, что количество светодиодной осветительной продукции на рынке растет. постоянно.

Промышленность по переработке ламп в настоящее время ориентирована на обработку газоразрядных ламп, уделяя особое внимание рекуперации таких массовых фракций материалов, как стекло, металлы и пластмассы. Люминофоры для ламп, содержащие редкоземельные элементы, в основном вывозятся на свалки под землей.

Однако разработка адаптированных технологий переработки светодиодных ламп является важной задачей для восстановления основных материалов и предотвращения безвозвратного рассеивания ценных элементов в светодиодах (редкоземельных элементов, полупроводников и драгоценных металлов).В конечном итоге это может стать важным шагом к обеспечению независимости Европы от поставок иностранного сырья.

Используя метод электрогидравлического дробления, были сделаны важные первые шаги, то есть измельчение отработанных модернизированных ламп различной геометрии эффективным, достаточно избирательным и экологически безопасным способом. Степень измельчения можно регулировать параметрами процесса. Сортировку полученной смеси материалов можно осуществить с использованием общеизвестных технологий, таких как просеивание, магнитная сепарация или флотация.Освобождение практически неразрушенных светодиодных корпусов от светодиодной панели во время КВЧ светодиодных ламп является дополнительным преимуществом, открывающим путь для будущего восстановления ценных материалов самих светодиодов — галлия, индия, золота и редкоземельных элементов.

Для решения этого второго шага проводятся интенсивные исследования химических и биологических методов.

Примечания:
[i] Светодиодный светодиод, компактная люминесцентная лампа КЛЛ; LFL линейная люминесцентная лампа; Галогенная лампа HAL; Газоразрядные лампы высокой интенсивности HID

[ii] 60% уличных фонарей в Европе — это ртутные лампы.С апреля 2015 года их размещение на рынке запрещено, требуя замены соответствующих ламп (около 21 миллиона в ЕС) в среднесрочной и долгосрочной перспективе

[iii] По этой причине белые светодиоды часто называют ПК-светодиодами или светодиодами с преобразованием люминофора.

[iv] Предположение было основано на количестве домохозяйств в 2014 г. в ЕС (28 стран ЕС), странах-кандидатах, включая Норвегию и Швейцарию (250 миллионов).

[v] Примечание: Независимо от элементного состава светодиода реальная потребность в сырье для производства устройства примерно в 10-20 раз выше для галлия и даже в 1000-3000 раз выше для индия

[vi] В соответствии с европейскими постановлениями Закон Германии об электрическом и электронном оборудовании («El-ektrogesetz» / ElektroG) предписывает уровень переработки отработанных ламп не менее 80 процентов по весу.

Ссылки:
[1] Подробная информация о проекте cycLED доступна в Интернете по адресу http: // www.cyc-led.eu

[2] О. Дойбзер, Р. Джордан, М. Марведе, П. Чансел, Категоризация светодиодной продукции, Отчет по проекту cycLED, май 2012 г.

[3] Geman Energy Agency dena, Analyze der Energieeffizienz und Marktentwicklung von «Allgemeiner Beleuchtung», декабрь 2013 г.

[4] ЗЕЛЕНАЯ БУМАГА Освещение будущего: ускорение развития инновационных технологий освещения, COM (2011) 889, 15.12.2011 и результаты общественных консультаций, 06.06.2012

[5] Frost & Sullivan, Мировые рынки светодиодного освещения, сентябрь 2012 г.

[6] http: // www.lightcycle.de/dossier-rueckholung-recycling-und-ressourcenschonung/led-und-energiesparlampen-reduzieren-den-muellberg. html (последний доступ 17.05.2016)

[7] Дж. Тема, В. Иррек, Umwelt- und Ressourcenaspekte einer verstärkten Nutzung von Leuchtdioden, Отчет к рабочему пакету 14.4 проекта МаРесс, декабрь 2010 г.

[8] McKinsey & Company Inc., Освещая путь: перспективы мирового рынка освещения, второе издание, август 2012 г.

[9] К. Сандер, С. Шиллинг, Дж.Вагнер, М. Гюнтер, Maßnahmen zur Optimierung der Entsorgung von quecksilberhaltigen Gasentladungslampen und anderen Lampenarten, Исследование от имени Федерального агентства по окружающей среде Германии, сентябрь 2015 г.

[10] L. Spengler, A. Reihlen, K. Sander, D. Jepsen, N .; Reintjes, Expertise Leuchtdioden: Umwelt-, ge-sundheits- und verbraucherrelevante Aspekte von Leuchtmitteln auf Basis von LED, Исследование Института Окополя, 2013 г.

[11] Последние данные Немецкого национального реестра отработанного электрического оборудования («Stiftung Elektro-Altgeräte Register ear»), февраль.2016

[12] Yolé Développement, Состояние светодиодной индустрии, Анализ рынка, 2013 г.

Архивы светодиодных ламп — Stanpro

Совместимость с балластом T8 1

Компактный флуоресцентный

Натрий высокого давления

Галогенид металла

ВЕЛ

Лампа накаливания

Натрий высокого давления

Керамический галогенид металла

Пар ртути

Безопасность Макс

Галоген

Флуоресцентный

СПРЯТАННЫЙ

Медицинское

Галогенная проекция

Сцена и студия

Запечатанный луч

Перепуск балласта T8

Совместимость с балластом T5

Перепуск балласта T5

Pl & Pll

Замена с высокой интенсивностью

Форма

Декоративные

Нить

Отражатель

Небольшая замена галогенов

Миниатюрная замена

Выход

Цветной

Рождество

Самосветящийся

Кварц Галоген

Кварцевый герметичный луч

Вольфрам

Запаянная балка из вольфрама

Флуоресцентный Т5

Флуоресцентный Т8

Флуоресцентный T5HO

GU10

PAR20

PAR30

PAR38

T8

T5

T5HO

Цветная дуга MH 96CRI

Галогенид металла с импульсным пуском

HD

PAR30S

PAR16

E26

Индукция

Понимание сертификации UL и светодиодных ламп

Сертификация UL

и светодиодные лампы используются для принятия разумного решения и выбора правильного продукта для ваших приложений.Организация UL активно участвует в разработке национальных и международных стандартов. Их эксперты оценивают безопасность продукции на производственных предприятиях по всему миру на протяжении всего срока службы продукта. Давайте узнаем больше о сертификатах UL и светодиодных лампах.

Вот некоторые пояснения относительно сертификатов UL и их применимости к выбору светодиодных ламп STANDARD.

UL1993

Все светодиодные лампы, независимо от того, работают ли они от существующего балласта (совместим с балластом) или от постоянного сетевого напряжения (байпас балласта), сертифицированы по стандарту UL1993.Стандарт UL1993 распространяется на все лампы светодиодного типа со встроенным балластом, сертифицированные для Канады

Эти устройства предназначены для использования:

Эти устройства не предназначены для использования с приспособлениями для аварийных выходов или светильниками для аварийных выходов.

UL1598C

Все светодиодные лампы, работающие от постоянного сетевого напряжения (байпас балласта), также будут сертифицированы по стандарту UL1598C в дополнение к стандарту UL1993.

  • UL1598C распространяется на комплекты для модернизации светодиодных светильников, сертифицированные для Канады и предназначенные для полевой установки в существующих сертифицированных установленных светильниках
  • UL1598C не распространяется на светодиодные продукты, предназначенные для прямой замены без необходимости модификации, перенастройки или замены компонентов в светильнике

Как я могу определить сертифицированный UL продукт?

Продукты, сертифицированные по стандарту UL1598C, имеют логотип UL Class.

Маленькая буква «C» на значке сертификации UL означает сертифицированный для Канады, а маленькая буква «США» означает сертифицированный для США.

Что такое комплект для модернизации светодиодного светильника?

Состоит из:

  • Светодиодный источник света
  • Инструкции по установке
  • Маркировка светильника A
  • В соответствующих случаях он также включает узлы (например, привод или другие детали) и / или вспомогательные средства для сборки (для облегчения установки).

Как я могу убедиться, что мой модифицированный прибор может поддерживать сертификацию UL?

Комплекты для модернизации

были исследованы на предмет того, что при установке в соответствии с инструкциями производителя они не оказывают отрицательного воздействия на работу прибора.

Как можно узнать, было ли изменено приспособление?

Модифицированный светильник больше не может работать с не-светодиодными лампами. Этот светильник имеет этикетку, предоставленную производителем комплекта для модернизации, прикрепленную к светильнику (видимую во время замены лампы), которая указывает, что светильник был модифицирован и больше не может работать с первоначально предназначенной лампой (ами).

С какими приборами совместим мой комплект для модернизации светодиодного светильника?

Комплекты дооснащения могут быть предназначены для:

  • Определенные модели приспособлений, указанные в инструкциях по установке комплекта
  • Одно или несколько приспособлений общего типа, отвечающих определенным критериям, указанным в инструкциях по монтажному комплекту

Информация взята с веб-сайта UL.

Как работают светодиодные лампы

Лампочка, которая освещала наши дома с 1800-х годов, официально гасла после того, как бывший президент Джордж Буш подписал Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года. При использовании, покупке, продаже или производстве ламп накаливания потребовалось, чтобы бытовые лампочки имели на 25 процентов больший КПД (что означает сокращение потребления энергии на 25 процентов) по сравнению с традиционными лампами, потребляющими от 40 до 100 Вт электроэнергии.Неэффективная лампа накаливания, 90 процентов энергии которой выделяется в виде тепла, потеряла популярность у финансовых и экологических организаций.

Когда в 2012 году вступили в силу новые стандарты освещения, основными заменами ламп накаливания стали компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) с более высоким КПД и светоизлучающие диоды (светодиоды). Однако у КЛЛ есть свои проблемы, в первую очередь включение токсичной ртути в конструкцию и странный, иногда неприятный цвет, который даже вызывает у некоторых людей головную боль.

Введите светодиоды. Светодиоды существуют уже много лет — они освещают цифровые часы, рождественские огни, фонарики, светофоры и т. Д. Но что касается домашнего освещения, светодиоды не получили широкого распространения. Определенные недостатки не позволяли компаниям производить их в стандартной форме лампочки заменяемого размера. Но за последнее десятилетие или около того эти сменные светодиодные лампы, которые вы просто ввинчиваете в лампу, как лампу накаливания, стали гораздо более распространенными, то есть их использует большое количество предприятий и домашних хозяйств.

Опрос 2017 года показал, что 70 процентов американцев купили хотя бы одну светодиодную лампочку, а 38 процентов перешли с ламп накаливания на светодиоды. Этот процент, вероятно, увеличился с 2017 года.

В этой статье мы рассмотрим, как работают светодиодные лампы, почему они являются желательным выбором для освещения, а также некоторые из их плюсов и минусов. Начнем с основ: как светодиод излучает свет?

.
Posted in Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *