Как сильно нагреваются светодиодные лампы


Нагреваются ли светодиодные лампы? Ответ эксперта

В продаже LED-лампочки появились не так давно, поэтому вопрос о том, нагреваются ли светодиодные лампы, беспокоит многих. Чтобы найти ответ, необходимо понять конструкцию осветительных приборов на основе светоизлучающих диодов (LED).

Несколько слов о конструкции

LED-лампы представляют собой сложный электронный прибор, конструкция которого делится на несколько частей:

  • Рассеиватель. Представляет собой стеклянную или пластиковую колбу, которая служит для равномерного рассеивания светового потока.
  • Чипы – излучающие свет диоды.
  • Печатная плата – площадка, на которой смонтированы светодиоды. Выполняется из материала с высоким показателем теплопроводности.
  • Радиатор – конструкция из материала с высокой теплопроводностью. Служит для отвода тепла.
  • Драйвер – блок питания светодиодов, служит для преобразования переменного напряжения 220 вольтовой электросети в питание, необходимое для нормальной работы светодиодов.
  • Цоколь – немаловажный элемент, служащий для соединения лампочки с ламповым патроном.

Из конструкции видно, что светодиодные лампы греются, а для отвода выделяемого тепла устанавливается радиатор из специального материала с высокой теплопроводностью.

Радиатор в LED-лампочке предназначен для отвода тепла от единственной нагревающейся ее части – группы светодиодов. В данном световом приборе не греются ни колба, ни цоколь (при условии нормального контакта с патроном). Выделение тепловой энергии происходит лишь на кристаллах светодиодов, от них и отводится тепло.

Почему выделяется тепловая энергия?

Как и у прочих осветительных элементов, коэффициент преобразования потребляемого электричества в свет у светодиодов не достигает 100%. Современные модели обладают КПД в районе 30–40%. Остальная часть потребленной электроэнергии рассеивается в виде тепла. Чтобы понять, почему греется светодиодная лампа, необходимо рассмотреть ее светоизлучающие элементы более детально.


Светодиоды имеют совершенно другой физический принцип работы, отличный от нити накала. Поэтому LED лампочки не греются подобно лампам накаливания и не разогревают вокруг себя пространство. Светодиод – это полупроводник, а тепло выделяется на кристалле полупроводникового перехода. Если не отводить тепло от этой площадки, то кристалл перегревается, что приводит к его выгоранию. В светодиодных лампочках используются мощные светодиоды, сконструированные с применением сразу нескольких кристаллов. Отвод тепла от таких излучающих свет диодов особо важен. Поэтому полупроводниковые кристаллы мощных светодиодов монтируются на специальной подложки из материалов с высоким показателем теплопроводности. Светодиоды, в LED лампе, устанавливаются на печатной плате, которая также имеет хорошие показатели проводимости тепла. Печатная плата крепится к радиатору. В целом вся эта конструкция обеспечивает эффективный отвод тепла от полупроводникового перехода и обеспечивает долгий срок службы светодиодов.

Из вышесказанного вытекает другой вопрос — какова температура нагрева светодиодной лампы? Этот показатель не имеет точной цифры, так как зависит от многих параметров: температуры окружающий среды, материалов радиатора, мощности лампочки, производителя, качества сборки. Если говорить о среднем значении, то этот показатель находится на уровне 65–70 градусов по шкале Цельсия.

Какие лампочки не нагреваются?

С точки зрения физики, любая лампочка – это преобразователь электрической энергии в световую. При этом в свет трансформируется не более 40% потреблённой мощности. Остальная энергия рассеивается в виде тепла в окружающее пространство. Отсюда следует, что лампы всех типов нагреваются во время работы и чем меньше КПД, тем больше тепла они выделяют. Например:

  • верхняя часть колбы лампы накаливания на 100 Вт разогревается до 280°C, а цоколь – до 70°C;
  • компактная люминесцентная лампа на 15 Вт имеет наибольший нагрев у основания, там, где находится спираль – до 130°C. Температура цокольной части, где расположена ЭПРА не превышает 60°C;
  • в светодиодных лампах больше всего нагревается металлопластиковая часть корпуса (до 60-75°C), которая служит радиатором для светодиодов.

Немного о достоинствах LED-ламп

Лампочки на основе LED – самые экологически чистые и безопасные из всех представленных сегодня на рынке видов ламп. Они не содержат паров ртути, как люминесцентные, и не взрываются с разбрасыванием массы осколков, как современные низкокачественные лампочки накаливания.

Срок службы светодиодного светильника сегодня измеряется многими десятками тысяч часов. Поэтому его более высокая стоимость на длительном периоде времени компенсируется значительной экономией электроэнергии.

Как работают светодиодные лампы?

Светодиодные лампы

предлагают альтернативу КЛЛ и лампам накаливания, но давайте начнем с самого начала.

Что означает светодиод? LED - это аббревиатура от LED, и они являются полупроводниками. Когда электроны проходят через этот тип полупроводника, он превращается в свет. По сравнению с лампами накаливания и CFL, светодиодные лампы более эффективно превращают энергию в свет.

Если вы разбираетесь в вопросах экономии денег и окружающей среды, вы, вероятно, проявили интерес к светодиодным лампам, потому что они даже более энергоэффективны и экологически безопасны, чем КЛЛ и лампы накаливания.

Чтобы найти больше вдохновения в освещении, ознакомьтесь с нашим путеводителем по лучшим умным лампочкам.

Нагреваются ли светодиодные лампы?

Поскольку светодиодные лампы лучше превращают энергию в свет, а не тепло, они холоднее во время работы, чем лампы накаливания и CFL.

Поскольку светодиоды создают свет, они немного нагреваются для своего размера. Светодиоды чувствительны к нагреванию, поэтому важно, чтобы тепло отводилось, чтобы не повредить полупроводники.Для этого этим светильникам нужна система охлаждения. Большинство светодиодных ламп имеют пластину радиатора, которая отводит тепло от светодиодов. Производители делают пластину радиатора из различных материалов, но обычно она изготавливается из алюминия. Часто радиатор становится частью конструкции лампы.

Радиатор светодиодной лампы обычно весит несколько унций и может нагреться после включения света. От пластины радиатора тепло перемещается в воздух, окружающий лампу.

Срок службы светодиодных лампочек дольше?

По мере того, как светодиодные лампочки стареют, они не просто перегорают. Вместо этого они тускнеют. Ожидается, что многие светодиодные лампы прослужат до 50 000 часов при яркости не менее 70%, чем в новых. Ниже 70% - это точка, в которой отрасль решила, что снижение яркости заметно.

Хотя заявлено, что срок службы большинства этих фонарей составляет до 10 лет, гарантия на них распространяется только на три года. Возможно, это связано с тем, что если вы используете светодиодную лампу непрерывно, она будет оставаться в пределах 70% лишь немногим менее трех лет.Однако, если вы посмотрите на этикетку «Факты освещения» на многих светодиодных лампах, то увидите, что срок их службы определяется годами. Это связано с тем, что промышленным стандартом является использование трех часов в день вместо 24 часов.

.

Как купить светодиодные лампы

Есть светодиодные лампы, доступные почти для любой задачи освещения в вашем доме, но есть несколько вещей, которые следует учитывать.

Длительный срок службы светодиодов делает их идеальным выбором для установки в труднодоступных местах, которые нужно менять как можно реже, например, над лестницей или на высоких потолках.

Наш тест переключения показал, что светодиоды могут выдерживать многократное включение и выключение в течение более 12 000 циклов. Это означает, что светодиоды особенно подходят для гардеробных, туалетов, ванных комнат и кухонь - мест, где часто включается и выключается свет.

Если вы хотите использовать диммер, вам необходимо купить светодиодные лампы с регулируемой яркостью и убедиться, что ваш переключатель диммера совместим с регулируемой светодиодной лампой (это будет указано на упаковке).

Запасная лампа или специальный светодиодный светильник

В специальном светильнике находится светодиод и связанная с ним электроника - лампа прикреплена к светильнику и не может быть заменена, как обычная лампочка.

Запасная лампа - это светодиод, который можно установить в существующий светильник для замены лампы накаливания, галогенной лампы или КЛЛ.

Специальный фитинг предназначен для управления теплом, которое концентрируется в его основании; перегрев может сократить срок службы светодиода. Если вы устанавливаете свет в рамках ремонта или строите новый дом, мы рекомендуем специальные светодиодные светильники. Учтите, что если фитинг выйдет из строя, вам придется заменить весь блок.

Если в вашем доме есть встраиваемые потолочные светильники с лампами накаливания или галогеновыми лампами, лучше заменить весь светильник на специальный светодиодный светильник, а не просто заменять лампу.Простая замена лампы на светодиод может привести к его перегреву и сокращению срока службы. Кроме того, большинство старых светильников типа «даунлайт» требуют больших зазоров до теплоизоляции потолка и могут пропускать сквозняки через отверстие в потолочной обшивке. Современные специализированные светодиодные светильники типа downlight сочетают в себе энергоэффективное освещение с лучшей воздухонепроницаемостью, а изоляция может быть прикреплена к ним или даже перекрыта. Чтобы установить их, вам понадобится электрик.

Для светильников без утопления переоборудование светодиодных ламп дешевле и проще, чем установка специальных светодиодных светильников, но не забудьте убедиться, что вы получаете такой же базовый тип и аналогичную форму, яркость, цветовую температуру и угол луча.

Теплый белый или холодный белый

Первая жалоба на светодиоды заключалась в том, что они непригодны для общего окружающего освещения из-за резкого белого света, который они производят. Сейчас широко распространены модели, способные производить более теплый белый свет. Если вам нужна лампочка для гостиной или прихожей, теплый вариант - хороший выбор, чтобы избежать ощущения холода, но холодное освещение подойдет для ванной или прачечной.

Цветовая температура
Цветовая температура относится к цветовым характеристикам света.Он варьируется от теплого, как желтый свет лампы накаливания, до холодного, как голубоватый свет некоторых люминесцентных ламп. Он измеряется в Кельвинах (K). Чем выше K, тем холоднее свет.

Теплый белый (2700K - 3000K) подчеркивает теплые цвета в вашем доме и отлично подходит для жилых помещений.

Холодный белый (4000K) - это голубовато-белый свет, улучшающий контраст между цветами. Подходит для рабочих мест, где важен контраст.

Угол свечения

Угол луча определяет, как свет распространяется от лампочки.Углы луча светодиодов сильно различаются и зависят от их применения. Форма светодиодной лампы определяет направление излучения света. Однако при покупке даунлайта убедитесь, что вы получаете лампочку, которая излучает свет только своим концом.

Лампы с узким углом наклона - менее 30 градусов - обычно используются при размещении нескольких даунлайтов рядом друг с другом, например, в коридоре или при освещении шкафов. Большие углы луча используются с мощными светодиодами для прожекторного освещения. Если вы заменяете лампы накаливания или галогенные лампы на светодиоды, убедитесь, что угол луча такой же, как у старой лампы.

Очень большие углы луча иногда встречаются в кладовых или гардеробных. По мере увеличения угла луча вам требуется больше люмен (светоотдача) для поддержания интенсивности света.

.

Лампочка - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Лампа накаливания Конструкция лампы накаливания

Лампочка производит свет от электричества. [1] В дополнение к освещению темного помещения, они могут использоваться, чтобы показать, что электронное устройство включено, для направления движения, для обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в космосе.

Ранние люди использовали свечи и масляные лампы для освещения. Грубые лампы накаливания производились в начале и середине 19 века, но мало пригодились.В конце века благодаря усовершенствованным вакуумным насосам и улучшенным материалам они сияли дольше и ярче. Электростанции обеспечивали электроэнергией городские, а затем и сельские районы. [2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, потребляют меньше электроэнергии, чтобы производить больше света.

Есть несколько видов лампочек:

  • лампа накаливания - самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
    • ' галогенная лампа' - более эффективная лампа накаливания
  • Газоразрядная лампа
  • - вид лампочки, включающий в себя люминесцентный свет.Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме
  • Светодиод
  • - раньше использовались только для маломощных мест, теперь их можно использовать как лампочки в доме
  • Электрическая дуговая лампа, самая ранняя разновидность, сейчас редкость, за исключением больших прожекторов

Лампочки преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением тепловых ламп, тепло считается отходом. Лампа, излучающая больше света и меньше тепла, более эффективна.

Лампа накаливания [изменить | изменить источник]

] Лампа накаливания превращает электричество в свет, пропуская электрический ток через тонкий провод, называемый нитью накала. Электрические нити в основном состоят из металлического вольфрама. Сопротивление нити накаливания нагревает лампочку. В конце концов нить накала становится настолько горячей, что начинает светиться, производя свет. [3]

Нить накала должна быть защищена от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, а воздух в колбе либо удаляется (вакуум), либо, чаще, заменяется инертным газом, который не воздействуют на что угодно, например на неон или аргон.Только около 3% энергии, которая уходит в лампочку накаливания, на самом деле производит свет, остальное - тепло. Это одна из причин, по которой светодиоды более эффективны.

Этот тип лампочки плохо работал и мало использовался, пока Джозеф Свон и Томас Эдисон не улучшили ее в 1870-х годах. Это была первая лампочка, которую можно было использовать в домах - она ​​не стоила слишком дорого и хорошо работала. Впервые людям не понадобился огонь (свечи, масляные лампы, керосиновые лампы и т. Д.), Чтобы зажечь свет.Он был достаточно ярким, чтобы люди могли легко читать по ночам или работать. Его использовали для освещения магазинов и улиц, и люди могли путешествовать после наступления темноты. Это положило начало повсеместному использованию электричества в домах и на предприятиях. У них были углеродные нити, пока в 1900-х годах не были разработаны вольфрамовые. Они служат дольше и излучают более яркий свет.

Ранние устройства на электронных лампах представляли собой лампы накаливания, предназначенные для работы при более низких температурах, с добавлением электронных компонентов.

Люминесцентные лампы [изменить | изменить источник]

Люминесцентные лампы эффективны и излучают только ¼ тепла, чем лампа накаливания.Они также служат дольше, чем лампы накаливания, но до конца 20-го века были намного больше и не подходили для розеток для небольших верхних фонарей и ламп, как лампы накаливания.

Люминесцентная лампа - это стеклянная трубка, обычно заполненная газом аргоном и небольшим количеством ртути. При включении катод нагревается и испускает электроны. Они попадают в аргон и ртуть. Газ аргон создает плазму, которая позволяет электронам лучше двигаться. Когда электроны сталкиваются с атомом ртути, он переводит молекулу в состояние, в котором она имеет много энергии (запасает энергию).Энергетическое состояние длится недолго, и когда энергия высвобождается, он испускает фотон. Фотоны ртути не видимы, как некоторые другие фотоны; они ультрафиолетовые. Итак, на стенке колбы есть люминофорное покрытие. Когда фотон попадает в молекулу люминофора, он, в свою очередь, переводит эту молекулу в возбужденное состояние. Когда этот люминофор высвобождает энергию, он испускает фотон, который мы видим, и возникает свет. Изменение типа люминофора может изменить цвет, который мы видим, но обычно люминесцентные лампы белее, чем лампы накаливания, которые слегка желтые.

LED [изменить | изменить источник]

Светодиод (также известный как светоизлучающий диод) выполнен как электроника. Это микросхема из полупроводникового материала. Светодиодные лампы более эффективны и служат намного дольше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы. В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодах не используется ртуть, которая токсична. В течение нескольких лет светодиодные лампы были не такими яркими, как другие виды ламп, и стоили дороже.

  • Большинство лампочек подходят к розетке, обеспечивающей высокое напряжение.Если розетка включена, даже если лампочка не горит, существует реальная опасность поражения электрическим током.
  • Лампы накаливания при включении сильно нагреваются, и им требуется время, чтобы остыть. Прикосновение к горячей лампочке может вызвать ожоги.
  • Большинство лампочек сделаны из стекла, а это значит, что они легко ломаются. У битого стекла острые края, которые могут порезать кожу.
  • Если люминесцентная лампа лопнет, ртуть внутри будет выделять пары, которые при вдыхании могут вызвать отравление ртутью.
  • Edison Lightbulb Musée des Lettres et Manuscrits

  1. «Как работает лампочка?». 17 июня 1992 г. Проверено 20 мая 2012 г.
  2. «Изобретения Эдисона». about.com. Проверено 21 марта 2013.
  3. Оззи Зенер (2012). «Перспективы и ограничения светоизлучающих диодов». Проверено 20 мая 2012 года.
.

Смотрите также