ЛЕД штедне сијалице

Садржај препоруке

• Историја ЛЕД сијалица
• Како ЛЕД лампица ради и ради
• Предности и недостаци уштеде енергије ЛЕД сијалица
• Како одабрати ЛЕД лампу за ваш дом

У овом чланку: Историја ЛЕД-ова ЛЕД лампица – уређај; карактеристике ЛЕД лампе; произвођачи и цене; избор енергетске штедне лампе за дом.

Какво би осветљење требало да имамо у нашим домовима? У вези с тим, постоје два мишљења: домаћинства – светло би требало да буде пријатно, а не оштро; лидери земље – осветљење кућа би требало да троши што је мање могуће електричне енергије. Неумољив раст цена за носаче енергије мало разуме просечни мушкарац на улици, више га занима питање „зашто су те исте сијалице које штеде енергију толико скупе“. Овај чланак ће детаљно размотрити штедне ЛЕД лампе, које ће у блиској будућности, без обзира на жељу или неспремност просечног потрошача, осветлити наше домове. Откријмо да ли су добри као што је описано?

Историја ЛЕД сијалица

Све је почело давне 1907, када је енглески инжењер Хенри Роунд, искључујући осветљење у лабораторији, случајно приметио сјај око контакта диоде под напоном. Одлучио је да је сјај изазвала нека грешка у прорачунима и на то није обраћао посебну пажњу, иако је ту чињеницу констатовао у извештају..

Олег Владимирович Лосев

16 година после овог догађаја, совјетски физичар Олег Владимирович Лосев почео је да проучава чудан сјај који се јавља на месту лемљења контаката силицијум-карбид (карборундум) диоде. Лосев никада није открио природу сјаја, приметивши да нема загревања на високе температуре – разлог за сјај био је скривен у неком електронском процесу, непознатом науци тих година. Резултати Лосевовог истраживања сјаја диода преведени су на неколико језика и објављени у великом броју научних часописа, али нису изазвали велико интересовање. Почетком 20. века познате лампе са жарном нити су се сматрале сасвим довољним и неопходним – није било потребе да се измишља нешто ново.

Стално интересовање за сјај диода појавио се у другој половини прошлог века, када је амерички инжењер Рубин Бровнстеин најавио своје откриће – диоде направљене од галијум арсенида (ГаАс) емитују инфрацрвене зраке када се напајају. Према инжењеру, управо исто зрачење примећено је у диодама које су направљене од индијум-фосфида (ИнП), галијум-антимонида (ГаСб) и које се састоје од легуре силицијума-германијума..

Прву инфрацрвену диоду су 1961. патентирали амерички истраживачи Гари Питман и Роберт Биард. Али било је немогуће користити такве диоде за осветљавање просторија, јер инфрацрвени зраци су изван спектра видљивог људском оку.

Амерички научник и проналазач Ницк Холониак

Творац свеобухватне ЛЕД био је Ницк Холониак, млађи, који је 1962. године створио пуноправну ЛЕД светлост која емитује видљиву црвену светлост. Холоњак се сматра „оцем“ ЛЕД сијалица. 10 година касније, његов студент Георге Црафорд креирао је први ЛЕД за емитовање жуте светлости, а такође је и десетоструко осветлио црвену и наранџасто-црвену ЛЕД..

Међутим, нови извори светла нису били нарочито комерцијални захтеви – наравно, јер су трошкови једног ЛЕД-а у то време износили 200 долара. Прву комерцијално успешну производњу ЛЕД-ова 1968. године основала је америчка компанија „Монсанто“, специјализована за хемијске производе, а то су биле ЛЕД-ове од легура галијум-арсенида и индијум-фосфида. Монсанто је ЛЕД учинио популарним и широко распрострањеним у електронским калкулаторима и дигиталним сатовима – од 1968. до 1970. монопол ЛЕД-а продавао је двоструко више производа него сваког претходног месеца. Увођење ЛЕД-ова у електронику настало је захваљујући компанији Хевлетт-Пацкард, која је прва схватила вредност ЛЕД за електричне уређаје и активно их купила од Монсанта..

1970. године окончан је монопол Монсанто-а на тржишту ЛЕД-а – користећи полуводичке чипове др. Јеан Ерние-а, америчка компанија Фаирцхилд Семицондуцтор лансирала је јефтине ЛЕД-ове у вредности од пет центи сваки.

Већ деценијама, ЛЕД се активно користе у потрошачкој и индустријској електроници, али не и за унутрашњу расвету. Идеја о стварању пуних ЛЕД лампи које могу осветлити наше домове боље од било које „Илиицх лампе“ потекла је од Схуји Накамура, који је радио за јапанску компанију „Ницхиа Цорпоратион“ – под његовим вођством су инжењери компаније створили први плави ЛЕД са високом светлошћу 1993..

Први ЛЕД који емитује јарко белу светлост настао је не тако давно – 1997. године амерички инжењер Фред Сцхуберт постао је његов творац..

Данас ЛЕД штедне жаруље које штеде енергију већ постоје, али се и даље усавршавају, јер су се прве ЛЕД-ове, чији је интензитет светлости постао једнак, а последично и премашио јачину сијалица, појавиле тек почетком 21. века..

Како ЛЕД лампица ради и ради

Уређај било које модерне ЛЕД лампе је како следи:

• база. Стандардни елемент било које лампе, дизајниран за уврштавање у држач лампе;
• баластни стартер (покретач) затворен у пластичном кућишту са отворима за вентилацију. Претвара наизменичну струју у једносмерну струју, садржи снажније кондензаторе него у кругу баластне флуоресцентне сијалице. Разлог је сљедећи – топлина коју диоде стварају у ЛЕД свјетиљкама није усмјерена према ван, већ унутар њеног тијела, стога су потребне вентилацијске рупе у тијелу предстикалне батерије. Радни век било које ЛЕД лампе је повезан са бројем вентилационих отвора у кућишту и поузданошћу кондензатора, као и са зенер диодама које изједначавају напон у случају пада напона;
• алуминијумски радијатор. Његова избочена ребра налазе се дуж и у спирали, што побољшава расипање топлоте;
• плочу на којој су уграђене ЛЕД диоде. Направљене од алуминијума, на боку окренутом према радијатору, наноси се термална паста која уклања топлоту – 90% топлотног зрачења из ЛЕД диода пада на алуминијумску плочу у коју су уграђени;
• ЛЕД-ови, у броју од 5, дају укупну снагу лампе. Свјетлосни ток који генерирају овиси о квалитети ЛЕД диода;
• дифузор светла монтиран на алуминијумском унутрашњем прстену. Направљен од мат пластике, користи се за равномерно расипање светлосног снопа са ЛЕД-ова. Практично се не греје.

Главни елементи ЛЕД лампе су ЛЕД – полуводички уређаји који претварају електричну струју у зрачење светлошћу. Било који ЛЕД састоји се од непроводне подлоге на коју је положен полуводички кристал – оба ова елемента су затворена у пакету са контактним водовима са једне стране и пластичном сочивом на другој страни. Слободни простор између сочива и кристала је испуњен безбојним силиконом, ЛЕД структура је фиксирана на алуминијумској подлози, која уклања топлоту и чини ЛЕД чврстим.

Зашто ЛЕД светли? Тајна сјаја лежи у рекомбинацији електрона између два полуводичка контакта различите проводљивости. Полупроводнички кристал на мјестима излазног контакта је допиран акцепторском нечистоћом која садржи недовољан број електрона, с једне стране, и нечистоћу донатора, гдје је електрона у изобиљу, с друге стране. Када се примењује снага, електрони се поново комбинују и резултирајућа вишак енергије се претвара у видљиву светлост. На први поглед чини се да што је већа струја, интензивније ће светлети ЛЕД. Тачно је, интензитет светлосне енергије биће већи, али истовремено, због отпора у полуводичу, загревање диоде ће се нагло повећати, што ће довести до топљења контаката или изгарања полуводича..

Предности и недостаци уштеде енергије ЛЕД сијалица

ЛЕД лампе које постоје данас имају и предности и недостатке – њихов развој у пуноправни извор светлости у нашим домовима још није завршен..

Позитивне карактеристике:

• најмања, у поређењу са било којом другом врстом сијалица у домаћинству, потрошња електричне енергије – 8-10 пута мања од оне лампе са жарном нити.
• висока светлосна ефикасност, око 120 лумена по вату потрошње енергије. За поређење, светлосна ефикасност „Илиицх лампи“ је од 10 до 24 лумена по вати, за флуоресцентне сијалице – од 60 до 100 лумена по вати;
• највећи, у поређењу са било којим другим расветним лампама, радни век од око 50 000 сати, под условом да је сама ЛЕД лампица високо квалитетне конструкције и да се у њеној производњи користе високо квалитетни материјали;
• добијање различитих карактеристика спектра без употребе светлосних филтера, тј. по аналогији са лампама са жарном нити;
• трајност и сигурност за кориснике. ЛЕД лампица се неће сломити или се оштетити ако случајно падне, тј. комадићи стакла, типични за сличну ситуацију са било којом другом лампом за осветљење, неће бити. Њени елементи не садрже опасне компоненте хемијског порекла, које су, на пример, присутне у флуоресцентним лампама;
• не зависи од броја укључивања и искључивања, у случају осталих лампица, број укључивања / искључивања озбиљно утиче на радни век;
• безбедан у раду – није потребан висок напон, највиша температура ЛЕД-а и прикључних инсталација неће прелазити 60 ° Ц.

Негативне карактеристике:

• висока цена. Цена ЛЕД лампи данас премашује трошкове флуоресцентних сијалица сличне снаге за 8-10 пута. Смањење малопродајних цијена без губитка квалитета главни је изазов за произвођаче ЛЕД свјетиљки;
• потреба за хладњаком. Димензије ЛЕД диода су сувише мале и недовољне да би независно расипале топлоту коју стварају током рада – што је моћнија ЛЕД лампица, већа је величина и површина радијатора. Сходно томе, импресивна величина алуминијумског радијатора утиче на цену лампе, осим тога, бити ће тешко или немогуће инсталирати снажну ЛЕД лампу у обичне лампе – неће се у њих уградити;
• у недостатку кондензатора који изједначава светлосни ток ЛЕД-ова, приметан је мрешкање светлости;
• када је лампа уграђена на јефтине ЛЕД, њен светлосни учинак се смањује на максимално 100 лм / В и постаје једнак флуоресцентним лампама, тј. изгубљена је важна предност ЛЕД лампе;
• спектар светлости који стварају ЛЕД је једнобојан и значајно се разликује од природне сунчеве светлости. За омекшавање једнобојног светлосног зрачења потребни су посебни фосфори;
• генерисани светлосни ток је уско усмерен и захтева постављање неколико вишесмерних сијалица или дифузера светлости, међутим, употреба последњег значајно смањује интензитет осветљења.

Како одабрати ЛЕД лампу за ваш дом

У трговинама хардвера у Русији, ЛЕД лампе које штеде енергију нису толико распрострањене као флуоресцентне – оне су скупље, па су и мање потражње. Највећи произвођачи ЛЕД сијалица: амерички Генерал Елецтриц, немачки Осрам, Биоледек и БЛВ лицхт, холандски Пхилипс, индијска Силванија, руски Оптоган – цена њихових производа варира од 600 до 3000 рубаља … за једну лампу.

Поред познатих брендова, у продавницама се често налазе јефтине ЛЕД лампе кинеских и малих домаћих произвођача – по мом мишљењу не би требало да купујете њихове производе, јер ниска цена је највероватније услед уштеде на компонентама, што значи да такве лампе неће дуго трајати.

А сада о критеријумима за избор ЛЕД лампи:

• снага лампе. Жаруља са жарном силом од 100 В одговара ЛЕД од 12-15 В, а светлосни ток ЛЕД светла од 15 В биће мало интензивнији од оног од 100 В „Илиицх лампе“;
• температура светлости. Температура светлости у Келвину примењиваће се на амбалажи или на кућишту лампе, а сунчево светло на које смо навикли има температуру од 2 700 – 3 000 К. Температура светлости сијалица у Келвину дугује свом пореклу боји металне шипке загрејане у рерни – до 3 000 К она је жуто-бела , постаје све више и више бела са порастом температуре. Лампе које емитују светлост на температури већој од 3000 К су светлије, али је њихова светлост тешко поднијети и погодна је само у канцеларијским просторијама;
• угао осветљења Ако се све ЛЕД лампице налазе у истој равнини, тада ће природа осветљења бити жаришна, уско усмерена – сваки ЛЕД емитује усмерени светлосни ток. За дифузију светлости и ефикасно осветљење просторије, биће прикладно ако се ЛЕД лед поставе на више планета, а сама лампа је опремљена дифузијским сочивима, која су изнутра обложена фосфором;
• омјер приказивања боја Његова вредност треба да буде наведена на амбалажи лампе, за ЛЕД диоде коефицијент је обично од 70 до 95 – што је већа вредност наведена на паковању, то ће боље светлити ЛЕД лампица и обрнуто. Ако је индекс приказивања боје 95 наведен на паковању, а цена саме лампе је ниска – ово је покушај обмањивања купца, јефтине лампе не могу да имају тако високо приказивање у боји;
• уклањање топлоте Потребно је присуство алуминијумског радијатора и ако се уместо алуминијума користи пластика, одбијте да купите ову лампу, она неће дуго трајати;
• радно време. Произвођачи обично наводе 30.000 радних сати, што је заправо просек. Сама лампица ће након овог периода наставити да ради, али ће се њена осветљеност смањити за око 30% – загревање ЛЕД-а током времена смањује интензитет светлосног тока.

Не сумњам да ће се у наредних 5-10 година побољшати ЛЕД лампе – повећаће се број лумена по вату, а трошкови ће се значајно смањити. Они ће постати мање популарни као што су некада биле лампе са жарном нити, само више профитабилне и за просечног потрошача и за државу. Али проћи ће времена …