Светлый путь прогресса
Как отметил Томас Эдисон, основатель лампы накаливания, недовольство является двигателем прогресса. Несмотря на то, что появление лампы в свое время вызвало восторг, через несколько десятилетий люди поняли необходимость разработать более совершенные источники света, что привело к созданию люминесцентных, галогенных и, наконец, светодиодных ламп.
Теория эволюции
Светодиоды, или светоизлучающие диоды (в английском варианте LED – light emitting diode), появились в начале 60-х годов прошлого века. Их световой поток был слабым – всего 0,001 лм, а цвет мог быть только красным. В 1976 году были получены оранжевые, желтые и желто-зеленые светодиоды, настолько яркие, что их можно было разглядеть при солнечном свете. Первоначально они использовались исключительно в качестве миниатюрных индикаторов в аудио-, видеоаппаратуре и бытовой технике, и лишь в 1985 году, когда их световой поток увеличился с 0,1 лм до 1–100 лм, светодиоды начали применять в качестве отдельных световых элементов. В 1990 году светоотдача полупроводников достигла уже 10 лм/Вт, что позволило им стать адекватной заменой лампам накаливания.
В 1993 году был открыт высокоэффективный материал голубого цвета – нитрид галлия (GaN). Вскоре светодиоды «освоили» практически весь видимый цветовой спектр. Это существенно расширило область их применения и сделало возможным создание белого света путем комбинирования красных, зеленых и голубых светодиодов. Так в 1996 году были созданы, а в 1997 году появились на рынке первые светодиоды, которые излучали свет белого цвета. Технические параметры светодиодов совершенствовались с фантастической быстротой. Уже к 2000 году срок службы серийно выпускаемых светодиодов достиг 50 тыс. часов, а американская компания Hewlett-Packard объявила о возможности создания светодиодов со сроком службы 1 млн. часов (120 лет непрерывной работы). Световая отдача светодиодов с желтым, зеленым и красно-оранжевым цветом излучения превысила 20 лм/Вт. Все это привело к применению светодиодов как высокоэффективных источников света в самых разных областях: их начали использовать в светофорах и активных дорожных знаках, автомобилях, световой рекламе, полноцветных светодиодных дисплеях, архитектурных и декоративных подсветках. Наконец, стали появляться осветительные приборы, источником света в которых являлись светодиоды.
От малого к... еще меньшему
Поскольку светодиоды – это полупроводники, принцип их работы основан на явлении электролюминесценции – холодного свечения, возникающего при протекании тока. Именно полупроводниковая сущность светодиодов определяет их уникальные свойства. Во-первых, это очень маленькие габариты, что делает спектр применения светодиодов необычайно широким. Небольшие размеры позволяют монтировать их в конструкции, в которых раньше не могло быть внутренней подсветки, например, стеклянные столешницы, ступеньки лестницы, предметы декора, стеклянные двери, напольная плитка, колонны и т. д. Легкая регулируемость светодиодов и богатая цветовая палитра их света открывают возможности широкого использования светодиодов для декоративного динамичного освещения архитектурных сооружений. Для этого ряд фирм разрабатывает и выпускает специальные прожекторы и светильники. Созданию эффективных осветительных приборов для архитектурного освещения способствуют также такие свойства светодиодов, как отсутствие необходимости в дополнительных оптических устройствах и возможность работы как при низкой, так и при высокой температуре окружающей среды. Несколько светодиодов, объединенных в линейку, могут заменить обычную лампу накаливания. Расположенные по периметру, они освещают большие помещения. Именно таким образом устанавливается закарнизная подсветка. Светодиоды можно встраивать в любые, даже труднодоступные места, так как они долговечны. Их не придется менять, как галогенные или неоновые лампы. Кроме того, эти источники света абсолютно безопасны, поэтому их используют для подсветки водных объектов: бассейнов, фонтанов, аквариумов, прудов, искусственных водоемов.
Уже в ближайшем будущем светодиоды станут наиболее популярными источниками света.
С помощью светодиодов можно создавать необычные визуальные светодинамические эффекты даже в небольших декоративных изделиях. Благодаря модулям подсветки они могут светиться или мигать согласно стандартному или индивидуальному алгоритму.
Достаточно быстро происходит внедрение светодиодов в экстерьер. Заманчивой идеей для дизайнеров и архитекторов стало применение светодиодных линеек для создания наружных световых карнизов и освещения садовых дорожек. Светодиоды также могут быть встроены в газоны, использованы для подсветки кустов и элементов садовой архитектуры, для обозначения габаритов открытых въездных ворот и гаражей. Благодаря компактности и легкости монтажа светодиоды можно помещать в любые садовые и парковые светильники. Они обладают всеми необходимыми свойствами уличных светильников: не боятся влаги и коррозии, устойчивы к ударам и вибрациям, выдерживают воздействие низких и высоких температур. Оригинально смотрится подсветка светодиодами ледяных скульптур, замерзших прудиков и ледяных катков.
Ни в какое сравнение...
Светодиоды принято сравнивать с двумя основными видами электрических источников света – лампами накаливания и газоразрядными лампами, среди которых главное место занимают люминесцентные лампы. В быту наиболее распространены лампы накаливания. Их мощность варьируется от 15 до 300 Вт. Рассчитаны они на напряжение 220 или 127 В. Срок службы ламп накаливания составляет около 1 тыс. 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 повышенное или периодически повышается даже на короткие промежутки времени, лампа может быстро выйти из строя. К недостаткам этих ламп также можно отнести низкий КПД (только 5% энергии преобразуется в свет, а остальные 95% – в тепло), высокую рабочую температуру, недолговечность.
Среди недостатков люминесцентных ламп можно отметить их громоздкость, необходимость в специальном пускорегулирующем устройстве (стартере и дросселе), чувствительность к температуре окружающего воздуха (при температуре ниже +10° С лампа может не зажечься). Главный же минус заключается в наличии стробоскопического эффекта, который вызывается частыми (100 раз в секунду), неуловимыми для глаза миганиями люминесцентной лампы в такт колебаниям переменного тока в электрической цепи. В результате нарушается правильное восприятие скорости движения предметов, устают глаза. Даже такие очевидные достоинства этих ламп, как высокая световая отдача (до 80 лм/Вт) и долговечность, зачастую не могут перевесить перечисленные недостатки.
Что касается светодиодов, то их основные преимущества перед лампами накаливания – долгий срок службы, более высокий световой выход, безопасность, отсутствие нагревания. Светодиоды излучают чистый белый свет, в то время как большая часть излучения ламп накаливания – инфракрасные волны. Лампы накаливания потребляют на 80% больше электроэнергии, чем светодиоды, для них требуется высокое напряжение.
Сравнивая светодиоды с люминесцентными лампами, нельзя говорить однозначно о преимуществе первых. На сегодняшний момент световая эффективность белых светодиодов вдвое меньше, чем у люминесцентных ламп, а цена – выше. Однако здесь в первую очередь следует принимать во внимание особенности того и другого освещения – мерцание, безопасность, чистоту света. Дело в том, что в некоторых случаях по техническим показаниям и условиям эксплуатации выгоднее и безопаснее использовать именно светодиодное освещение.
Кстати, по многим характеристикам светодиоды являются лидерами среди источников света, например, благодаря длительному сроку эксплуатации, высокой яркости, отсутствию инфракрасного и ультрафиолетового излучений. Можно отметить и другие преимущества светодиодов: прочность, способность загораться при напряжении всего лишь в несколько вольт, высокую насыщенность цвета излучения.
Прогнозы
Последние достижения полупроводниковых технологий позволяют сделать вывод, что в скором времени светодиоды могут составить серьезную конкуренцию существующим источникам белого света.
Вдобавок к долговечности и низкому энергопотреблению они обладают целым рядом преимуществ перед существующими и широко используемыми лампами. Однако для того чтобы осуществить колоссальный прорыв на рынок общего освещения, необходимо добиться дополнительного увеличения световой эффективности белых светодиодов. Лишь когда она достигнет уровня 50 лм/Вт, светодиоды смогут считаться реальной заменой галогенных ламп и ламп накаливания.
Массовому внедрению этих перспективных источников света сегодня мешает также высокая цена на светодиоды. Однако следует учесть, что расходы на их дальнейшую эксплуатацию во много раз ниже, чем в случае с лампами накаливания или люминесцентными лампами.
Таким образом, пока светодиоды не могут полностью заменить лампы накаливания в наших домах. Но очень вероятно, что в ближайшем будущем это произойдет.
И тогда, во-первых, существенно повысится качество освещения, а во-вторых, дизайнеры смогут по максимуму использовать превосходные качества светодиодов для реализации своих творческих фантазий.
#test { border: 1px solid #000; background-color: rgb(251, 252, 177); width: 484px; font-size: 14; font-family: Arial; } #text { padding: 10px; text-align: justify; color: rgb(1, 146, 53) }Советы продавца
Виктор Громов, руководитель отдела продаж компании «Сэтком»:
Диоды – это быстро развивающаяся и перспективная технология с большим количеством преимуществ. Но в настоящее время у них есть один существенный недостаток – отсутствие возможности регулировки (диммирования). С помощью диодов можно осветить лестницы, коридоры, организовать закарнизную подсветку в гостиной или на кухне, а также обеспечить отличную подсветку дома и участка за счет широкого диапазона рабочих температур и долговечности. Однако в гостиной, спальне и столовой – самых важных помещениях в доме – для создания наиболее приятной и комфортной атмосферы рекомендуется использовать светильники с лампами накаливания или галогенными источниками света.