Cвітлодіодні лампи

Світлодіодні лампи або світлодіодні світильники — світлотехнічні вироби для побутового, промислового та вуличного освітлення, у яких джерелом світла є світлодіоди. Світлодіодна  лампа— це набір світлодіодів і схеми живлення для перетворення мережевої енергії на постійний струм низької напруги.

На світлодіоди має несприятливий вплив висока температура, через що, світлодіодні лампи, як правило, мають теплові елементи розсіювання, такі як радіатори й охолоджувальні ребра. Термін їх служби й електричний ККД (відносяться до енергоощадних ламп) у рази кращі, ніж у звичайних ламп розжарення і більшості люмінесцентних ламп. Щоб спростити заміну ламп розжарення на світлодіодні, останні конструктивно виконують зі стандартними цоколями: E14 (міньйон), E27, E40 та іншими. За прогнозами, ринок світлодіодних ламп, буде зростати більш ніж у дванадцять разів протягом наступного десятиліття, з $ 2 млрд на початку 2014 до $ 25 млрд 2023 року. 

Рефлекторні світлодіодні лампи, 220 В, 50 Гц

На відміну від більшості люмінесцентних ламп (наприклад, трубок або компактних), світлодіоди набирають повної яскравості без потреби часу на прогрівання; окрім цього, строк служби люмінесцентних ламп знижується частими вмиканнями та вимиканнями. Таких вад не мають світлодіодні лампи, але їх первісна вартість, зазвичай, набагато вище. Більшість світлодіодних ламп не випромінюють світло у всіх напрямках, проте лампи, які розповсюджують світло на усі боки (360 °), стають усе більш поширеними.

Перший світлодіод, який працює у видимому діапазоні, було розроблено групою Ніка Голоняка («батька світлодіодів») — американського професора русинського походження, у компанії General Electric, 1962 року. Однак, вони були малопотужними і виробляли світло лише на низьких червоних частотах спектру. Перший синій світлодіод високої яскравості, було представлено Сюдзі Накамурою з японської корпорації Nichia 1994 року.  Існування синіх і високоефективних світлодіодів, призвело до розробки першого «білого світлодіода», в якому було використано люмінофорне покриття для часткового перетворення випромінюваного синього світла, на червоні та зелені частоти, що створювало світло, яке здається білим. Ісаму Акасака, Хіросі Амано та Накамура, були згодом, відзначені Нобелівською премією 2014, з фізики за винахід синього світлодіода.

На початку 2007 року, були випущені перші світлодіодні лампи для звичайних лампових патронів E27 і E14. Спочатку, вони мали світловий потік усього в 300 лм, що відповідало побутовій лампі розжарення потужністю 30 Вт і кут розсіювання світла — 120° (у ламп розжарення — 330°). Наприкінці 2011 року, було оголошено про те, що компанія Panasonic досягла кута розсіювання близько 300 градусів, а 2015 — до 350 градусів. На додаток до недостатньої яскравості для багатьох завдань, спочатку вони мали лише блакитний («холодний») колір світла, котрий часто піддавався критиці. З 2010 року, світлодіодні лампи стали також, доступними з теплим білим світлом. З тих пір, на ринку ще, з'явилися так звані, волоконні світлодіодні лампи, які виготовлено з прозорою скляною колбою і змодельовано на зразок історичних ламп розжарення з одиночними нитками, але з десятками окремих світлодіодів. 

Конструктивні особливості

Світлодіодний світильник являє собою окремий і самостійний пристрій. Його корпус найчастіше індивідуальний за конструкцією, та спеціально спроектований під різні світлодіодні джерела освітлення. Велика кількість світлодіодів та їх малий розмір, дозволяють розташувати їх у різних місцях, збирати у панелі, використовувати для підсвічування дисплеїв, телевізорів тощо.

Освітлення загального призначення, потребує білого світла. Для випромінювання білого світла від світлодіодної лампи треба змішувати випромінювання від червоного, зеленого і синього світлодіодів або використовувати люмінофор для перетворення частини світла на інші кольори. Оскільки короткохвильове світло, може бути перетворено на довгохвильове люмінофором, досить використати лише синій світлодіод, а інші кольори можуть випромінюватися за допомогою люмінесценції.

Один з методів — RGB (red, green, вlue), це використання кількох світлодіодних матриць, кожна з яких випромінює різну довжину хвиль, у безпосередній близькості, для створення загального білого кольору.

Світлодіодна ілюмінація

Істотною відмінністю від інших джерел світла є те, що світлодіодне випромінювання більш спрямоване, тобто виглядає як вузький промінь. Світлодіодні лампи використовуються для загального освітлення та спеціального призначення. Там, де потрібно світло одного кольору, дуже зручно застосовувати світлодіоди, адже їм не потрібні світлофільтри, які поглинають частину світлової енергії.

Світлодіодні лампи, мають більш тривалий термін служби (до 50000 годин) та вищу ефективність (світлову віддачу 100 Лм/Вт), ніж більшість інших відомих ламп (у лампи розжарення — 12 Лм/Вт), у разі використання за належної температури. Світлодіодні джерела, малорозмірні, що дає гнучкість у проектуванні світильників і хороший контроль над розподілом світла з малими відбивачами або лінзами. Через невеликий розмір світлодіодів, керування просторовим розподілом освітленості світлодіодних ламп, є надзвичайно гнучким. Світлодіоди, що використовують принцип колірного змішування, можуть випромінювати широку смугу кольорів, змінюючи співвідношення світла, що створюється у кожному з основних кольорів. Це допускає повне їх змішування, у лампах зі світлодіодами різних кольорів. Деякі сучасні світлодіодні лампи, можна використовувати з димерами (регуляторами світла), так само як із застарілими лампами розжарення, або галогеновими.
Світлодіоди використовуються у велосипедних та автомобільнихфарах, ліхтариках, садових світильниках, у медицині, святковій ілюмінації, побуті, виробництві та інше.

Перевагами таких ламп, є також, повна відсутність ультрафіолетового випромінення, що корисно для комах, які не полюбляють ці промені.

Світлодіодні лампи не містять шкідливих речовин (ртуті, свинцю тощо) та утилізуються як побутові відходи, що також розширює межі їх застосування. Виробники світлодіодних ламп, пропонують гарантійний термін їх роботи від 3 років.

Придатну робочу температуру навколишнього середовища не зазначено, однак, із досвіду використання, відомо, що вони можуть працювати від -40º до + 50ºС.

Вплив на рослини

Досліди, розкрили величезну продуктивність та урожайність овочів та декоративних рослин, під світлодіодними джерелами світла. У парникових випробуваннях, оцінювалася чимала кількість видів рослин, щоби переконатися, що якість біомаси та біохімічних показників таких рослин, порівнянна або навіть вища, ніж у вирощених за польових умов. Продуктивність м'яти, васильків, сочевиці, салату, капусти, петрушки та моркви, було визначено за допомогою оцінки здоров'я і сили рослин та успіху світлодіодів у сприянні їх зростанню.  

Світлові діоди забезпечують ощадне електричне освітлення на бажаних довжинах хвиль (червоний + синій кольори), які підтримують виробництво парникового тепла за невеликий час і з високою якістю та кількістю. Оскільки світлодіодні лампи є прохолодними, рослини може бути розташовано якомога ближче до джерел світла без ризику перегрівання або опіку. Це дозволяє вивільнити велику кількість місця для кількісного вирощування рослин.

Установка зовнішніх світлодіодних світильників.

Найважливішим чинником під час розгляду умов зовнішньої установки є, безсумнівно, ступінь захисту, який має світильник від несприятливої погоди та вологості поза домівкою. Неправильно підібраний світловий прилад, може перестати працювати через надмірну вологу, або механічне пощкодження.

Ступені захисту, найбільш придатні відповідно до різних ділянок використання світлодіодних світильників:

Можливості для використання:
Світло під дахами. Навіть якщо вони не піддаються прямому потраплянню води, на світлові прилади можуть стікати краплі з даху. Належить встановлювати світильники з захистом щонайменше — IP23.

Світильники, вбудовані у стіни. Ці світлові прилади більш піддані впливу води, а також вимагають додаткового захисту від можливих твердих частинок, таких як пил або бруд. Належний захист — IP44.

Позначувальні світильники на землі. Цей вид світильників, вимагає найбільш можливого захисту від впливу пилу та бруду, а також стійкості до можливих механічних пошкоджень. Крім того, вони також повинні мати дуже хороший захист від потоків води. Потрібний захист, найменше — IP65.

Світильники на краю басейнів або ставків. Такі світлові прилади, мусять бути найбільше захищеними від пилу і пошкодження ногою, та призначеними до тимчасового водного занурення, але не на велику глибину (найбільше 15 см). Треба встановлювати світильники з захистом, щонайменше — IP67.

Світильники всередині басейнів або ставків. Потрібен найбільший захист — стійкість до всіх видів руйнувань, та призначення для заглибної установки. Вимагається захист — IP68.
Передавання кольору світлодіодних ламп, не співвідносне з лампами розжарення, які створюють близьке до ідеального, випромінювання абсолютно чорного тіла, як від сонця (очі людини за тисячі років пристосувалися для найкращого сприйняття такого світла). Одиниця вимірювання — Індекс передавання кольору (CRI або Ra) — використовується для вираження здатності джерела світла, передавати кольори (шкала від 0 до 100). Світлодіодні лампи, які мають Ra нижче 75, не радять для використання у кімнатному освітленні.

Світлодіодні лампи з частотою мерехтіння світла ≥ 100 Гц, яка досягається також, у дешевих світлодіодних лампах в Європі, мають досить низький ризик для здоров'я з модуляцією менше 8%.
Світлодіодне дизайнерське освітлення - це ультрасучасний вид мистецтва, абсолютно новий напрям у світовій клубній і танцювальній культурі, який базується на використанні сучасних технологій. Незвичайна можливість побачити на власні очі, як рухи спеціальним реквізитом перетворюють світло в малюнки, дивовижні абстракції! Світло застигає у неймовірні образи, логотипи, фотографії, малюнки, надписи тощо. Це суміш майстерності, науки, креативу та неймовірного драйву!