Светодиодное освещение.

Источники света: сравнительный анализ

Существуют два основных вида электрических источников света – .

В быту традиционно наиболее распространены лампы накаливания (рис.1), в которых свет испускает металлическая проволочка (нить), раскаленная добела проходящим по ней током. В бытовых осветительных приборах применяются лампы накаливания мощностью от 15 до 300 Вт, рассчитанные на напряжение 220 или 127 В. Срок службы ламп накаливания любого назначения около 750 - 1000 часов, при условии, что напряжение в электрической сети не превосходит указанного на лампе (220 или 127 В). Если же напряжение в сети в силу каких-то причин является повышенным или время от времени повышается даже на короткие промежутки времени, лампа может быстро выйти из строя. С учетом этих обстоятельств, промышленность выпускает, наряду с обычными, также лампы, рассчитанные на повышенное напряжение. Его величина тоже указывается на колбе лампы, например, 235—245 В.

Рис. 1  Лампа накаливания общего назначения Типичная бытовая лампа накаливания (общего назначения) состоит из следующих частей): нити накала в виде спирали из вольфрамовой проволочки, стеклянного баллона (который откачивается и заполняется инертным газом) и цоколя, который является объединяющей и силовой деталью лампы и имеет контакты для подключения нити накала к электропитанию

Достоинства лампы накаливания:

• низкая начальная стоимость лампы и необходимого для нее оборудования

• компактность, благодаря которой она хорошо подходит для регулирования светового потока

• надежная работа при низких температурах и довольно высокий при ее размерах световой выход

 

К недостаткам же, способным при некоторых обстоятельствах "перевесить" достоинства, относятся:

• низкий световой КПД, только 5% энергии преобразуется в свет, остальные 95% - в тепло

• высокая рабочая температура

• заметные колебания светового выхода при изменениях напряжения питания

• недолговечность

 

 

Рис. 2. Люминесцентные лампы применяются для освещения общественных и производственных помещений, таких, как медицинские, образовательные учреждения, вокзалы, учреждения, цеха и т.д.

Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей: стеклянного баллона, двух цоколей (с выводными контактами) на обоих концах баллона и двух подогревных катодов (электронных эмиттеров) из вольфрамовой нити или стальной трубки. Баллон наполнен парами ртути и инертным газом (аргоном); на внутренние стенки баллона нанесено люминофорное покрытие, преобразующее ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.  

Лампа действует следующим образом. Электрод на одном из концов лампы испускает электроны, которые с большой скоростью летят вдоль лампы, пока не произойдет столкновение со встретившимся атомом ртути. При этом они выбивают электроны атома на более высокую орбиту. Когда выбитый электрон возвращается на прежнюю орбиту, атом испускает ультрафиолетовое излучение. Последнее, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

Достоинства люминесцентных ламп:

• высокая световая отдача (до 80 лм/Вт)

• большая долговечность.

Недостатки люминесцентных ламп:

• относительная громоздкость

• необходимость в специальном пускорегулирующем устройстве (стартере и дросселе)

• чувствительность к температуре окружающего воздуха (при температуре ниже +10°С лампа может не зажечься)

• наличие стробоскопического эффекта. Этот эффект вызывается частыми (100 раз в секунду) не уловимыми для глаза миганиями люминесцентной лампы в такт колебаниям переменного тока в электрической цепи. В результате у человека создается нарушение правильного восприятия скорости движения предметов, вызываются неприятные ощущения.

• при неправильном включении (без защитных конденсаторов в пускорегулирующем устройстве) люминесцентные лампы становятся источниками помех для радиоприемников и телевизоров

• обязательная утилизация ламп как ртутьсодержащие отходы после использования.

Светодиод (СИД) - это полупроводник. Его принцип работы основан на явлении электролюминесценции-холодного свечения возникающего при протекании тока. Состав материалов, образующих p-n переход определяет тип излучения.

К преимуществам светодиодов  можно отнести:

• низкое энергопотребление – не более 10% от потребления при использовании ламп накаливания

• долгий срок службы – до 100 000 часов

• высокий ресурс прочности – ударная и вибрационная устойчивость

• чистота и разнообразие цветов, направленность излучения

• регулируемая интенсивность

• низкое рабочее напряжение

• экологическая и противопожарная безопасность.  Они не содержат  в своем составе ртути и почти не нагреваются.

К недостаткам светодиодов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с другими источниками освещения. Однако  надо понимать, что вышеуказанные достоинства с лихвой оправдывают вложенные затраты.

<< НАЗАД В СПИСОК СТАТЕЙ