В современном мире все большее значение приобретает экономия энергоресурсов, а в частности электроэнергии. Экономия в глобальных масштабах или на производстве для среднестатистического человека не так интересна, как экономия личных средств. Пример такой экономии в быту и предлагаю рассмотреть - светодиодное освещение.
Во всем мире люди постепенно отказываются от ламп накаливания в пользу энергосберегающих компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). КПД лампы накаливания в теории может быть до 15%, в реальности же - 2..5%.
Дальнейшим развитием лампы накаливания можно считать галогенную лампу. Она представляет собой ту же лампу накаливания, но ее колба заполнена парами галогенов йода и брома под высоким давлением. Из-за отсутствия эффекта осаждения паров вольфрама на колбе ее размеры удалось значительно уменьшить при одновременном использовании толстостенного стекла. Эффективность (световой поток) галогенной лампы на 20..50% выше, чем у лампы накаливания. Ресурс выше но меньше чем у КЛЛ. При работе галогенной лампы колба разогревается до температуры около 250˚С и малейшие загрязнения на колбе начинают выгорать, вызывая местное почернение и, как следствие, еще больший локальный разогрев и выход лампы из строя.
Преимущества КЛЛ по сравнению с лампами накаливания довольно ощутимы: меньшее энергопотребление при равных световых потоках (экономия электроэнергии 75-80%), более продолжительный срок службы при непрерывной эксплуатации (3000 - 15000 часов), более низкая температура нагрева лампы. Не лишены КЛЛ и недостатков: более высокая цена, максимальный световой поток достигается через несколько минут после включения, чувствительность к перепадам напряжения сети и температуре окружающей среды, сокращение срока службы при частых включениях / отключениях, сложности с утилизацией из-за содержания в колбе ртути.
Для сравнения с лампами накаливания можно воспользоваться следующей таблицей:
Таким образом соотношение мощностей КЛЛ и ламп накаливания составляет приблизительно 1:5.
Самым современным видом освещения в быту можно считать светодиод. Светодиод - полупроводниковый прибор, излучающий свет под воздействием электрического тока. Он обеспечивает еще большую экономию по сравнению с КЛЛ при сроке службы 30000 - 100000 часов. Немаловажным достоинством полупроводниковых светодиодов является отсутствие побочных излучений в спектре: ИК - у ламп накаливания и ультрафиолет у КЛЛ. Недостатками можно считать сравнительно высокую стоимость и снижение яркости и характеристик цвета со временем.
Ранее светодиоды использовались только для индикации, что объяснялось отсутствием светодиодов белого цвета свечения. В 1997 году был разработан светодиод синего цвета свечения, что позволило при совмещении на одной матрице красного, зеленого и синего кристалла получить светодиод белого цвета. В 2007 году группе ученых удалось создать органический светодиод белого цвета свечения.
При начале продаж мощных светодиодов (более 1Вт) их цена была очень высока. Сейчас, после появления новых технологий выпуска мощных светодиодов, цена существенно снизилась, что при длительном сроке службы позволяет их рассматривать в качестве основного источника освещения. Кроме того в некоторых случаях сложно или просто невозможно найти аналогичный источник света (пример - светодиодные ленты).
Светодиод по сравнению с КЛЛ или лампой накаливания имеет направленный световой поток. Для получения рассеянного света применяют различные линзы и рассеиватели.
Соотношение потребляемой мощности светодиодной лампы и лампы накаливания при одинаковых показателях светового потока сейчас доходит до 1:12. Это справедливо для настоящего момента, когда световой поток выпускаемых светодиодов достиг величины 120Лм на 1Вт потребляемой мощности. Теоретический же предел по расчетам составляет 300Лм на 1Вт потребляемой мощности.
Светодиодная лента представляет собой пластиковую ленту длинной 5м с нанесенными на нее дорожками и припаянными токоограничивающими резисторами и smd светодиодами. Кратность реза нанесена на ленте в виде символа ножниц и для различных типов лент составляет 3 или 5см.
Характеристики основных типов светодиодной ленты приведены в таблице:
Типы светодиодов соответствуют размерам их корпусов: 3528 - 3,5*2,8 мм, 5050 - 5,0*5,0 мм.
Светодиодную ленту нельзя подключить напрямую в розетку. Для питания ленты необходимо специальное устройство - драйвер (блок питания), который преобразует 220В в розетке в необходимые для питания ленты 12 или 24В. Для светодиода более важен протекающий через кристалл ток, т.к. при его превышении кристалл начинает деградировать, что приводит к резкому снижению срока службы.
Одна из самых основных характеристик любого источника света, определяющая его световой тон - цветовая температура. Цветовая температура привычной нам лампы накаливания составляет 2800К.
Комментариев нет:
Отправить комментарий