Диодное освещение в квартире: плюсы и минусы, особенности

Что такое светодиодное освещение

Диодное освещение — способ подачи искусственного света с помощью энергосберегательных светодиодных ламп. Технология получила распространение относительно недавно, но уже заслужила признание дизайнеров интерьера.

С помощью светодиодных приборов легко воплощать любые сценарии освещения. Устройства привлекательно выглядят в интерьере и прекрасно совмещаются с системой «умный дом».

Можно вставить LED-лампы в обычные световые приборы или сразу приобрести светодиодные устройства. Однако прежде чем выбирать изделия, важно разобраться, как они функционируют.

Пример диодного освещения в квартире

Интересные идеи освещения

Благодаря простому монтажу светодиодных источников и гибкости материала, можно выделить мягким, ярким или цветным светом любую зону и деталь помещения.

Интересные варианты использования светодиодов:

• Оконное пространство – скрытая подсветка штор.

• Арки, дверные проемы, ниши – светильники по контуру.

• Подсветка кухонного островка, стола или барной стойки.

• Подсветка зеркал, ванны, сантехники.

• Подсветка кухонного фартука, нижней части навесных шкафов.

Светодиодами можно оформить комнатные растения, подчеркнуть потолочные ниши, выделить аквариум, книжные полки. Существует множество идей, как использовать светодиодные источники в освещении квартиры. Важное правило – основное освещение должно быть равномерным и ярким, контурное и декоративное – акцентным. Лишние источники освещения в квартире не нужны, достаточно установить несколько мощных приборов, правильно направить поток света.

Монтаж светодиодной ленты и 5 ошибок при выборе (1 видео)

Лед-подсветка в интерьере (55 фото)

Устройство и принцип работы светодиодов

Светодиоды — устройства, созданные на основе полупроводниковых элементов с электронно-дырочный переходом. Приборы излучают свечение только в том случае, когда через них проходит электрический ток.

В одном из полупроводников преобладают положительные ионы, в другом — электроны. Когда через точку их соприкосновения проходит ток, возникает рекомбинация элементов. В результате появляется излишек энергии, который преобразуется в световое излучение.

Диоды испускают лучи в зеленом, голубом и красном спектрах. В результате смешения этих тонов получается свечение белого цвета. В зависимости от типа лампы потоки могут быть как теплыми, так и холодными.

Стандартная конструкция светодиодной лампы:

• Плата с расположенными на ней диодами.
• Радиатор.
• Драйвер.
• Рассеиватель.
• Цоколь.
• Колба любой формы.
• Нижний и верхний держатели.

Самый важный элемент системы — драйвер, который располагается в цоколе устройства. Он представляет собой комбинацию трансформатора, конденсаторов и микросхем. Именно от качества этой детали зависит стоимость светодиодных источников освещения. Драйвер служит для преобразования переменного тока в постоянный и стабилизации поступающего напряжения. Еще одна функция — питание светодиодов.

Цоколь — необходимый элемент для подключения лампы к патрону светильника. Существует несколько типов деталей, но самыми распространенными считаются штырьковые и винтовые.

Радиатор служит для отвода тепла от светодиодных кристаллов. Чем больше по размеру деталь, тем лучше эффект от ее работы.

Немаловажную роль в системе играет рассеиватель. Он помогает равномерно распределять световые потоки, защищает корпус лампы от попадания влаги и пыли.

Цветные светодиоды

Круглая светодиодная лампа

Что такое светодиод?

Источник света. Представляет собой полупроводниковый материал, излучающий свет, когда через него течет ток. Излучаемый свет находится в узком диапазоне спектра, в отличии от лампы накаливания, у которой более широкий спектр. Впервые разработаны в 1960-х годах, но только в последнее десятилетие светодиоды получили повсеместное распространение.

Светодиоды — это полупроводниковые диоды, электронные устройства, которые позволяют току течь только в одном направлении. Диод формируется путем объединения двух немного разных материалов вместе, чтобы сформировать PN-переход. В PN-переходе сторона P содержит избыточный положительный заряд («дырки», указывающие на отсутствие электронов), а сторона N содержит избыточный отрицательный заряд (электроны).

• Полупроводник — материал, электрическая проводимость которого находится между проводником и изолятором. Проводимость полупроводников зависит от температуры.

Когда прямое напряжение прикладывается к полупроводниковому элементу, образующему PN-переход (ранее называемый переходом), электроны перемещаются из области N в область P, а дырки перемещаются в область N. Рядом с переходом электроны и дырки объединяются. Когда это происходит, высвобождается энергия в виде света, который излучается светодиодом.

• PN-переход — для светодиодов это часть устройства, в которой положительные и отрицательные заряды объединяются для получения света.

Светодиод — самый экономичный и эффективный источник света 4-го поколения. Бывает белого и цветного излучения. На основе светодиодов производятся светодиодные светильники и другие источники света, телевизоры, рекламные экраны, габаритные огни автомобиля и многое другое.

Светодиодные лампы: плюсы и минусы

Чтобы принять решение в пользу светодиодного освещения, важно изучить достоинства источников света. Главные преимущества:

• Длительный срок эксплуатации: LED-лампы способны работать до 50 000 часов.
• Экологичность и безопасность: при изготовлении ламп не используются токсичные компоненты.
• Экономный расход электроэнергии: диодные лампы требуют намного меньше электричества, чем другие светильники, но при этом дают оптимальную насыщенность освещения.
• Прочность корпуса: LED-лампы не разобьются, если случайно уронить их с небольшой высоты.
• Отличные параметры светоотдачи. Средняя мощность светового потока — 50-100 Лм на 1 Вт.
• Оптимальный спектр света: светодиоды дают комфортное освещение, аналогичное солнечному. Для сравнения: индекс цветопередачи естественных потоков — 100 единиц, светодиодных светильников — 80-85.

Светодиодные лампы освещения подходят для любых помещений, в том числе и с повышенной влажностью. Устройства не нуждаются в техническом обслуживании и дополнительных мерах защиты.

Важно! Срок службы приборов не зависит от частоты выключения и включения.

Минусы светодиодных ламп выделить гораздо сложнее. Можно назвать один — сравнительно высокая стоимость. Однако недостаток окупается за счет снижения потребления электроэнергии.

Светодиодные лампы в интерьере квартиры

Преимущества и недостатки

Светодиодные лампы во многом выигрывают у ламп накаливания, галогенных и люминесцентных. Сравнительные свойства приведены в таблице.

К достоинствам led можно отнести:

• Долгий срок службы. При соблюдении всех параметров, которые указаны производителем, светодиодная лампа способна работать до 50 тысяч часов и даже больше. Это в 50 раз больше, чем у лампы накаливания, в 12,5 – чем у «галогенок», и в 3,3 раза выше, чем у люминесцентных.
• Максимальная светоотдача при минимальном энергопотреблении. Их светоотдача примерно в два раза выше, чем у люминесцентных, в 4-5 раз выше, чем у «галогенок» и в 7-8 раз превышает лампы накаливания. Соответственно, энергопотребление, мощность led-ламп одинакового светового потока меньше в такое же количество раз.

• Большое количество цветовых температур.
• Экологическая безопасность, отсутствие проблем с утилизацией.
• Прочность конструкции. Лампа способна работать даже с разбитым рассеивателем.
• Низкий нагрев при работе.
• Мгновенное включение (в отличие от люминесцентных).
• Количество циклов включения-выключения не сказывается на работоспособности (в отличие от люминесцентных).
• Красивый внешний вид.
• Возможность синхронизации с технологией «умного дома».
• Работа не зависит от влажности и перепадов температур.
• Снижение требований к проводке из-за низкой мощности led-ламп.

Не обходятся led без недостатков:

• Высокая цена. Она заметно выше, чем у других типов источников света. Производители работают над снижением себестоимости, но, к сожалению, часто это происходит за счет качества. Снижение цены происходит из-за замены драйвера на блок питания. После этого светодиодная лампа быстро выходит из строя.
• Чувствительность к перепадам сетевого напряжения. Драйвер нивелирует перепады, поэтому дешевые модели без стабилизатора быстро выходят из строя.
• Мерцание (пульсация) светового потока. Мерцание крайне опасно для зрения человека. Оптимальный коэффициент пульсации не должен превышать 5%, свыше 30% использовать в домашних условиях опасно. Мерцание зависит от качества конструкции. Отсутствие драйвера резко снижает качество света.
• Падение яркости в процессе работы, связанное с физической деградацией светодиодов.
• Высокий процент брака, особенно среди недорогих ламп.

Применение светодиодов: виды освещения

Благодаря отличным параметрам работы, светодиодные лампы подходят для использования внутри и снаружи зданий. Виды освещения:

• Квартирное.
• Офисное.
• Торговое.
• Промышленное.
• Уличное.
• Прожекторное.
• Аварийное.

Особенно часто LED-освещение организовывают в жилых комнатах. Диодные лампы могут присутствовать в любых светильниках: настенных, потолочных, декоративных. Также можно использовать светодиодные ленты. Они хороши для подсветки предметов интерьера, мебели, многоуровневых потолков, ниш, лестниц.

Квартирное освещение светодиодными светильниками

Цвет излучения LED-ламп

Светодиодные лампы могут иметь разные оттенки свечения. Для определения параметров существует цветовой диапазон, основные показатели из которого указаны в таблице.

Показатели цветовой температуры

Чем выше цветовая температура, тем ярче свет от лампы. Холодное свечение с голубым оттенком может показаться не слишком комфортным для освещения квартиры. Поэтому для домашних светильников идеально подойдет естественный белый.

Совет! Для освещения спальни можно выбрать лампы теплого свечения.

Оттенки свечения светодиодных ламп

История светодиода

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году, в Иллинойском университете, они излучали красный свет низкой интенсивности.

Отмечу, что полупроводниковый прибор диод, был известен ранее 60-х годов прошлого века. Обычный диод не излучает в видимом диапазоне. Видимое излучение начинается при определенной толщине p-n перехода диода и определенных материалах, из которых изготовлены слои p-n перехода.

светодиод

Цвет видимого излучения (длина волны) зависит от применяемого в диоде материала полупроводника. На фото видим красный светодиод.

До 90-х годов, светодиоды не находили применение в технологиях освещения, свет был тусклым и не годным для освещения. Только в 90-х годах, был изготовлен сверхяркий синий световой диод, годный для технологий освещения.

Статьи по теме: Освещение квартиры: как планировать освещение жилых помещений

Примечательно, нет светодиодов излучающих белый свет. Чтобы добиться белого светодиодного излучения используется следующие технологии:

1. В паре с цветным светодиодом используется линза, на которую наносят различное люминофорное покрытие. Нанося на линзу голубого светодиода, желтое люминофорное покрытие, получаем белый свет светодиода.
2. Второй способ получить белый свет от светодиода, называется RGB. Смысл очень прост. На единой плате размещаются красные, зеленые, синие светодиоды. Именно по этому, эту технологию называют Red-Green-Blue (RGB). Смешивание этих излучений на линзе светодиода, дает монохромный белый свет. Недостаток RGB метода, слабая цветопередача (индекс CRI).
3. На диод, излучающий невидимое ультрафиолетовое излучение, наносят цветное люминофорное покрытие, получают свет различного цвета.

Ресурс светодиодной лампы

В зависимости от типа лампы и производителя ресурс изделия — от 20 000 до 50 000 часов эксплуатации. То есть качественный источник освещения может прослужить более 5 лет при условии ежедневного использования.

Обычно информация о сроке эксплуатации указана на упаковке, но не всегда можно верить тому, что пишут. Например, часто производители указывают впечатляющий ресурс работы, хотя изделия стоят дешево. Вряд ли недорогая лампочка прослужит максимально возможный срок.

Даже если производитель не обманул с ресурсом, стоит учитывать внешние факторы, которые могут влиять на срок службы. Это: перепады электричества, скачки напряжения, некачественная электропроводка, повреждения светильника. Если LED-источники располагаются на улице, на их работу негативно влияют неблагоприятные погодные условия. Нежелательные факторы могут сократить ресурс лампы примерно на треть.

Нельзя заранее предугадать, сколько прослужит та или иная лампа. Однако есть способы продления срока эксплуатации диодных источников света:

• Использование диммера. Устройство с рычагом переключения применяется для регулировки яркости свечения. Диммер подавляет пусковой ток, который зачастую является главной причиной преждевременного перегорания ламп.
• Организовать «умное освещение». Автоматическое включение-выключение ламп по команде или сигналу датчиков позволит избежать лишних манипуляций.
• Купить качественный светильник. Устройство с продуманной конструкцией — важный фактор для корректной работы лампы.

Если для подсветки используются светодиодные ленты, лучше наклеивать их на алюминиевые поверхности. Материал поглощает часть тепловой энергии, поэтому осветительный прибор не выйдет из строя в результате перегревания.

Чем светодиодные источники света отличаются от других

Мы уже обсудили характеристики и преимущества светодиодных лампочек. Перейдем к сравнению этих источников света с другими. Рассмотрим отличия от люминисцентных, галогенных ламп и приборов накаливания.

Галогенные лампы

Главный недостаток таких светильников — сильный нагрев. Температура внутри колбы повышается из-за циркулирующих газов. С диодными источниками подобного не происходит, потому что основное отличие — принцип работы.

Галогенные светильники способны функционировать до 4 000 часов. Это значит, что срок их эксплуатации почти в 10 раз меньше, чем у светодиодных приборов.

Галогенная лампа для точечного светильника

Люминесцентные лампы

Главный элемент люминесцентного устройства — трубка с люминофором. Со временем материал выгорает, и лампа приходит в негодность. Стоит отметить, что у нее довольно длительный срок эксплуатации. Однако максимальное время работы прибора — 20 000 часов. То есть в 2,5 раза меньше, чем у LED-устройств.

Еще один аргумент против люминесцентных приборов — они со временем меняют цветопередачу и теряют яркость. Это происходит как раз в результате выгорания люминофора.

Люминесцентная лампа для светильника

Лампы накаливания

Основное отличие ламп накаливания от светодиодных изделий — световой элемент. В этих устройствах он представляет собой металлическую спираль, которая, накалившись, начинает излучать потоки. Такие изделия приходят в негодность примерно через 1 000 часов работы. Однако в основном от их использования отказываются по причине высокого энергопотребления.

Лампа накаливания для светильников

Светодиодная лента или светодиодная лампа: что лучше

Помимо светильников с LED-лампами для организации подсветки используются светодиодные ленты. Они представляют собой гибкую плату с последовательно размещенными маленькими светодиодами. Подобные изделия могут излучать как разноцветное, так и монохромное свечение.

Разновидности лент цветного свечения:

• RGB: система, в которой комбинируется свечение синего, зеленого и красного оттенков.
• RGBW: лента, где помимо трех основных оттенков присутствует холодный белый. Благодаря дополнительному диоду расширяется цветовой спектр свечения.
• RGBWW: лента, куда помимо всех перечисленных выше оттенков добавляется теплый белый.

Не совсем корректно сравнивать лампы и ленты, потому как последние выполняют немного другие задачи. Они не предназначены для основного освещения — только для декоративного.

Какие-то моменты для сравнения все же есть. Например, мощность, нюансы размещения, срок эксплуатации. Краткий обзор светодиодных лент и ламп, основанный на реальном опыте использования LED-освещения поможет вам выбрать свой вариант.

Монохромная светодиодная лента

Как выбрать светодиодные лампы: полезные советы

Если вы уже оценили преимущества светодиодного освещения, можно переходить к выбору источников света. На что обратить внимание:

• Индекс цветопередачи: лучше всего выбирать модели с показателем от 80 CRI. Они дают освещение, максимально приближенное к естественному.
• Диапазон пульсации: чтобы избежать дискомфорта, отдавайте предпочтение лампам с показателями мерцания не более 15%.
• Цветовой спектр: для дома оптимальными считаются лампы с характеристиками 2700-3000 К.
• Форму: в продаже есть изделия в виде колбы, таблетки, капсулы, груши, свечи, шара. Также популярны плоские светодиодные лампы. От формы зависит мощность и угол рассеивания потоков.
• Размер цоколя: важно выбрать параметры, которые будут совместимы с вашим светильником.

Еще один параметр, с которым придется столкнуться при выборе — матовое или прозрачное покрытие колбы. Стоит заранее решить, какой цвет вам нужен: насыщенный или рассеянный и мягкий. Если голосуете за второй вариант, лучше остановиться на приборе с матовой поверхностью.

Совет! Не стоит приобретать приборы, на упаковке которых указан большой ресурс работы, но при этом там гарантия составляет всего год или два. Вряд ли такие устройства окажутся качественными и прослужат долго.

Декоративное светодиодное освещение: возможные варианты

Если вы хотите поставить завершающие штрихи в интерьере, не забудьте о декоративной подсветке. Ее можно организовать с помощью различных LED-приборов. Предлагаем 5 интересных идей.

Потолочная подсветка

Существует два варианта реализации задумки. Первый — монтаж миниатюрных встроенных светильников. Второй — светодиодная лента, расположенная по периметру потолочной конструкции, на фигурных элементах или карнизах.

Диодная подсветка потолка

Напольная подсветка

С помощью встроенных диодных светильников и LED-ленты можно оформить плинтусы, лестничные ступени, выступы на напольном покрытии. Допускаются комбинации разных световых приборов для воплощения смелых идей.

Светодиодная подсветка для пола

Подсветка зеркал и картин

По периметру задней поверхности картины или зеркала можно наклеить светодиодную ленту. Таким образом легко получить ненавязчивое рассеянное освещение, которое позволит взгляду сфокусироваться на предметах декора.

Более распространенный вариант — использование специальных светильников. Такие приборы монтируют на верхнюю или нижнюю часть рамы, после чего настраивают поток света так, чтобы он падал под определенным углом. Точные параметры зависят от вида зеркала или картины.

Светодиодная подсветка для картин

Настенная подсветка

На стенах превосходно смотрятся светильники, которые излучают световые потоки, направленные вниз. Рассеянные лучи света подчеркнут предметы декора и оригинальную отделку. Если стена длинная, достаточно трех-четырех приборов. Для узких поверхностей вполне хватит двух устройств.

Светодиодная подсветка для стен

Подсветка ниш

Для оформления ниш лучше использовать монохромную светодиодную ленту, разместив ее по периметру углубления. Оттенок свечения следует выбирать, отталкиваясь от типа общего освещения и базовых цветов в интерьере.

Идея! Для декора комнат можно использовать светодиодные гирлянды, сети, занавесы.

Светодиодная подсветка для стен

Светодиоды для освещения

Светодиоды нашли широкое применение не только в освещении. Всем знакомы светодиодные подсветки в мониторах и телевизорах. Тип этих светодиодов называется DIP и Superflux. У них очень слабый световой поток и они не пригодны для освещения.

Для освещения используются следующие типы светодиодов:

• SMD светодиоды (Surface Mounted Device). Эти светодиоды получили наибольшее распространение. Наиболее популярны типы светодиодов: SMD 5050, 5630, 5730, 3030, 3528, SMD 4014, Маркировки SMD 3528, 5050, 5630, 5730 означают размер корпуса светодиода, 5050 это размер 5 на 5 мм.
• Мощные светодиоды 10;20;30;50 и 100 вт. Имеют угол рассеивания 140˚ и выполняются на теплоотводящей платформе.

Мощные светодиоды

• Светодиоды COB (Chip on Board). Новое поколение LED освещения, идущее на смену SMD светодиодам с 2014 года. По этой технологии несколько кристаллов размещаются на единой платформе, что позволяет эффективнее отводить тепло и получать большую световую отдачу.

Светодиоды COB
Примечание: Частое упоминание об отводе тепла требует пояснений. В отличие от традиционных ламп, светодиоды не излучают тепло, свет от них фактически холодный, а отдают тепло в p-n переход светодиода. Отсюда потребность, предпринимать шаги по отводу тепла при увеличении мощности светодиода.

Статьи по теме: Часто задаваемые вопросы о технологии светодиодного освещения

Фото 10 ваттного светодиода.

Выгодны ли светодиодные лампы: поговорим об экономии

Использование светодиодных светильников считается отличным способом сэкономить электроэнергию. Разберемся, как это происходит.

В среднем рабочее напряжение светодиода колеблется в промежутке между 2 и 4 В. Показатель потребления мощности — не более 1 Вт. При этом светоотдача приборов составляет приблизительно 80 лм/Вт.

Для сравнения: лампы накаливания отдают всего 10 лм/Вт, а люминесцентные устройства до 60 лм/Вт. При этом они потребляют гораздо больше энергии.

Получается, что при минимальных затратах электроэнергии световой поток светодиодных светильников гораздо ярче, чем у ламп накаливания и люминесцентных приборов. Если учесть, что LED-устройства еще и дольше служат, можно сделать однозначный выбор в их пользу.

Что такое световая отдача?

Световая отдача (LE) измеряет эффективность источника света. Это отношение выходного светового потока к потребляемой электроэнергии, измеряемое в люменах на ватт (лм / Вт). В зависимости от цели источника света эффективность также может быть измерена в других единицах (например, мощность излучения на ватт или РPF для растущих растений), если это не предназначено для освещения людей.

Максимальное значение LЕ составляет 683 лм / Вт (т.е. вся электрическая мощность переходит в зеленый свет) в соответствии с определением светового потока. В то время как большинство современных светодиодов имеет значение менее 200 лм/вт.

Первые светодиоды были довольно маленькими, элемент составлял всего около 0,25 миллиметра по краю. В более поздних моделях есть элементы с ребром 1 миллиметр — значительно больше, но все же довольно маленькие. Одним из ограничений больших размеров является проблема несовершенства материалов, образующих полупроводниковые элементы, когда они осаждаются на гораздо более крупные подложки; эти недостатки значительно снижают эффективность. Таким образом, светодиоды, состоящие из одного элемента, вряд ли в ближайшем будущем превысят светоотдачу обычных источников света. Однако светодиоды с несколькими элементами, объединенными в одно устройство, уже доступны на рынке; Эти устройства уже приближаются к световому потоку некоторых маломощных ламп накаливания, и будущие продукты, вероятно, будут и дальше обеспечивать более высокий световой поток.

Энергосберегающие лампы, виды, отличия

Альтернатива светодиодному освещению

Мода на светодиодные светильники в интерьере набирает обороты. Многие довольны эффектом от освещения, поэтому не рассматривают иные варианты. Однако есть источники света, которые могут посоревноваться с LED-приборами в технических характеристиках, но при этом дешевле стоят. Это индукционные лампы.

Индукционные источники относятся к категории люминесцентных. Излучение потоков света происходит за счет комбинации физических процессов: свечения люминофора в трубке, электрических разрядов и электромагнитной индукции.

Срок службы таких приборов значительно превышает показатели обычных люминесцентных ламп и многих других источников света. Период от эксплуатации может достигать 100 000 часов — это примерно 10-12 лет ежедневной работы. Светодиодные светильники пока не отличаются столь впечатляющими результатами. Однако производители стараются модернизировать приборы, и у них это замечательно получается.

Круглая индукционная лампа

Вывод

При некоторых недостатках светодиодное освещение обладает весомыми преимуществами:

• экономичность;
• долгий срок службы;
• хорошее качество света;
• разнообразие цветов и оттенков света.

Производители стремятся к унификации, поэтому выпускают модели, которые без проблем заменяют другие типы лампочек, как в быту, так и в промышленности.

Несмотря на высокую цену качественных лампочек, за 1-1,5 года они окупятся за счет уменьшения платежей за электричество.

Похожие записи
• Освещение городских улиц и дорог, современные уличные светильники
• Наружное освещение своими руками: план, монтаж, подключение, выбор оборудования и ремонт
• Подбор токоограничивающего резистора для светодиода