Лампа, угол светового пучка которой составляет всего 20-30 градусов, будет сосредоточена на одном участке и освещать ограниченную зону. Однако весь её световой поток будет направлен именно туда, где это необходимо. Эта особенность характерна для точечных светильников и трековых осветительных систем.
Характеристики светодиодных ламп: цветовая температура, мощность, свет и другие параметры
Светодиодные (LED) светильники всё шире заменяют традиционные лампы накаливания, благодаря своей энергоэффективности и долговечности. Однако многие покупатели избегают покупки этих «светодиодов», так как не могут разобраться в их сложной маркировке.
Технические характеристики светодиодных ламп гораздо разнообразнее — если раньше достаточно было выбрать подходящую мощность в ваттах, то с появлением новых источников искусственного света эта задача стала более сложной. Чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно учесть целый ряд важных параметров.
Мы поможем вам понять характеристики светодиодных светильников, объяснив значение маркировки, а также предоставим практические рекомендации по выбору ламп для различных помещений. Подробная информация станет полезным инструментом при организации комфортного освещения в квартире, доме или офисе.
Характеристики ламп на светодиодах
Чтобы правильно выбрать светодиодную лампочку, необходимо подробно изучить все её параметры. Свет, который она излучает, значительно отличается от привычного нам света ламп накаливания. Кроме того, световой поток светодиодов далеко не так однороден, как в старых моделях.
Светодиоды обладают большими различиями в оттенке цветопередачи (или цветовой температуре), углу рассеивания и других характеристиках свечения.
При выборе LED-лампы крайне важно обращать внимание не на крупные рекламные цифры, а на параметры, указанные мелким шрифтом – именно в них содержится вся важная информация. Тщательное изучение этих характеристик поможет избежать множества ошибок.
LED является аббревиатурой от английского термина Light-Emitting Diode, что в переводе означает «светодиод». Эти лампы активно используются в различных осветительных устройствах, которые могут быть установлены как на улице, так и в помещениях с различным назначением.
Унифицированной обязательной маркировки для всех светодиодных ламп не существует, и каждый производитель создает свои артикулы. В таких обозначениях, конечно, указываются основные технические характеристики изделия.
Однако зачастую эти данные представлены в виде сокращений, которые могут быть не очень понятны потребителям. Кроме того, некоторые параметры можно найти лишь на упаковке лампы.
Это обязательно следует учитывать, выбирая светодиоды. Лампы-диоды для конкретного помещения и области освещения рекомендуется подбирать индивидуально. В этой ситуации важна не только цветовая температура, но и другие характеристики светодиодной лампы, и таких параметров достаточно много.
Цветовая температура и оттенок свечения
На упаковке каждой LED-лампы показатель цветовой температуры размещен на первом плане. Это основная характеристика данного осветительного устройства.
Для обычных ламп с нитями накаливания из вольфрама цветность света находится в диапазоне 2200–2800 К, тогда как у светодиодных ламп этот параметр варьируется в гораздо более широком диапазоне.
Многие ошибочно считают, что цветовая температура LED-лампы имеет отношение к излучаемому теплу, но светодиоды в отличие от «лампочки Ильича» практически не выделяют тепловую энергию во время работы.
Цветовая температура не соотносится с температурой нагрева поверхности самой LED-лампы. При максимальной нагрузке светодиод может нагреться до 60–65 °C, тогда как аналогичная лампа накаливания мощностью 100 Вт может достигать температуры в 250–265 °C.
Большая часть электроэнергии, потребляемой светодиодом, преобразуется в свет, и независимо от цветового спектра нагрев поверхности светодиода будет примерно одинаковым.
Светодиодные лампы разделяются на три группы по цветовой температуре:
- WW (Warm White) – теплый белый цвет с диапазоном излучения 2700–3300 К;
- NW (Neutral White) – естественный белый свет с диапазоном 3300–5000 К;
- CW (Cool White) – холодный белый свет с излучением более 5000 К.
Первый вариант соответствует освещенности на улице при заходе солнца у горизонта, второй — солнечному свету в обеденное время в ясный день. Третий вариант, достигая начала диапазона, сопоставим с солнечным светом в зените, а впоследствии, с 6500–7500 К, соответствует естественному дневному свету в облачную погоду.
Цветовая температура светодиодных светильников (К)
Несмотря на своё название, температура светодиодных ламп не отражает их нагрев в процессе работы. LED светильники, в отличие от ламп накаливания, не становятся горячими.
- теплый свет — желтый;
- холодный — голубой;
- белый — нейтральный.
Этот параметр измеряется в кельвинах и обозначается числом от 1 000 до 10 000 с буквой К. Чем меньше значение, тем теплее свет, и, наоборот, чем больше — тем более холодным будет подсвечивание.
Для светодиодных ламп приняты три стандарта цветовой температуры:
- 3000К — теплый желтый свет;
- 4500К — нейтральный белый;
- 6500К — холодный с легким голубым оттенком.
Цветовая температура не связано с яркостью светового потока, его направленностью или мощностью лампы.
Световой поток светодиодных светильников (люмены)
О яркости светодиодных ламп свидетельствует значение их светового потока. Эта величина обозначает силу видимого света и измеряется в люменах (Лм).
Чем больше люменов, тем ярче будет свет.
Связь между мощностью в ваттах и световым потоком существует, однако это не одно и то же: в зависимости от используемых компонентов лампа может генерировать разное количество люменов из одного потребляемого ватта. Поэтому некачественные светодиодные лампы могут иметь высокую мощность, но при этом излучать менее яркий свет.
Составляющие светодиодной лампы
Устройства, основанные на полупроводниковых элементах, именуются светодиодами, или LED, что означает «светоизлучающий диод». Процесс свечения активируется, когда микрочипы преобразуют электрическое напряжение до уровня, необходимого для работы устройства.
Светодиодная лампа — это сложный технический объект, от качества которого зависят все её составляющие:
- плата с диодами, излучающими свет в видимом диапазоне. Кристаллы действуют как полупроводники;
- радиатор из алюминия, который отводит избыток тепла от диодов. Он присутствует в комплекте, если модель обладает мощностью более 15 ватт;
- драйвер, осуществляющий преобразование переменного тока в постоянный и стабилизирующий напряжение, которое подается светодиодам;
- рассеиватель, распределяющий световые потоки и защищающий корпус — это обеспечивает защиту изделия от пыли и влаги. Линзу обычно изготавливают из прозрачного или цветного пластика;
- цоколя для подключения лампы к патрону освещения; наиболее распространённые типы цоколей — штырьковые и винтовые;
- колбы, а также нижние и верхние держатели.
Конструкция LED более сложная по сравнению с другими лампами — высокое качество устройства определяется электроникой, люминофором и самими светодиодами.
Различные технологии светодиодов
В светодиодных лампах применяются различные типы светодиодов. В старых моделях использовались диоды в пластиковых корпусах, такие лампы называли «кукурузными» за внешнее сходство. Современные модели отличаются бескорпусными диодами и вариациями их сборки.
SMD светодиоды
SMD LED в настоящее время приобретают популярность благодаря своим приемлемым затратам на производство. Эти конструкции состоят из кристаллов (светодиодных чипов), которые размещаются в корпусе прямоугольной или квадратной формы. Установка SMD светодиодов осуществляется методом поверхностного монтажа на плату. Плюсовые и минусовые выводы представляют собой металлические полоски. Кристаллы, выращенные в таком исполнении, устанавливаются на подложку, что способствует отведению лишнего тепла. Покрытие чипов слоем люминофора формирует необходимое свечение. Порой на мощные диоды устанавливают линзы, для фокусировки светового потока под заданным углом.
Однокристальные SMD светодиоды представляют собой монохромные кристаллы, закрытые линзой плоской или сферической формы. Многокристальные поддерживают нужную яркость и цветовую палитру. Готовые чипы создают одноцветное свечение либо комбинируют световой поток. С помощью RGB контроллера осуществляется регулировка палитры и яркости свечения.
Срок службы таких ламп составляет несколько лет.
COB светодиоды
Совсем новая разработка COB (chip on board) предполагает, что светодиодная лампа включает в себя множество бескорпусных диодов, собранных в единую матрицу. На печатной плате располагаются кристаллы, кредитуемые защитным слоем люминофора. На одном квадратном сантиметре может находиться до 70 кристаллов, которые выглядят как единое целое. Это приводит к большому углу рассеивания и яркому свечению.
COB-матрицы компактнее по сравнению с SMD, но при этом имеют небольшую площадь свечения и высокую мощность. Эти параметры обуславливают использование линз и рассеивателей в светодиодных источниках. К достоинствам COB-матриц относится отсутствие перегрева, широкий спектр форм и размеров изделия, а также отсутствие сложной оптической системы. Однако у таких светодиодов есть недостатки, как правило, высокая стоимость и сложность в ремонте.
Филаментные нити
Светодиодные нити (led filament) представляют собой разновидность LED COB, где множество бескорпусных кристаллов расположено на стеклянной, сапфировой или металлической полосе. Светодиоды очень близко расположены друг к другу, что обеспечивает равномерное свечение нити в рабочем состоянии. Комбинация светодиодов покрыта люминофором, который преобразует исходящее излучение диодов и создает свет с нужной температурой и оттенком.
Филаментные нити с излучающим магнитным элементом по форме напоминают нити накаливания в традиционных лампочках. Оба типа имеют схожие рассеиватели из стеклянных колб. Внутреннее пространство колбы заполнено инертным газом для отвода тепла. Это обеспечивает светорассеивание под углом 360 градусов без дополнительных оптических элементов. Главными преимуществами таких ламп являются однородность светового потока, высокая энергоэффективность и низкие рабочие температуры.
Мощность/эквивалент мощности
К заявленным производителем значениям мощности и эквиваленту мощности не стоит относиться слишком критически. Неоспоримо, что теоретически лучше приобретать лампу, которая генерирует 1000 люмен при мощности 10 Вт, чем при 15 Вт, однако существенной разницы нет — светодиодные источники света в любом случае экономичны. Хотя фактическая мощность и количество люмен на ватт, измеренные специальным оборудованием, имеют значение, эквивалент мощности фактически является чисто маркетинговым параметром, который производители используют для позиционирования своих светодиодных ламп как заменителей ламп накаливания с определенной мощностью.
Что касается уровня пульсаций — это важный параметр, прописанный в строительных нормах и правилах (СНИП). Согласно нормативам, коэффициент пульсаций освещенности на рабочем месте не должен превышать 10%-20%, и нормируются только пульсации с частотой ниже 300 Гц. Считается, что более высокая частота не воспринимается глазом. Если же вы часто работаете за компьютером, лучше использовать лампы с пульсацией не более 5% или с высокой частотой пульсаций. Выявить пульсации у большинства некачественных светильников можно, глядя через камеру смартфона: если наблюдать через неё свет, исходящий от плохого источника света, на экране будут видны полосы.
Индекс цветопередачи (CRI, Ra)
Спектр света у светодиодных ламп значительно отличается от спектра ламп накаливания. Индекс цветопередачи оценивает, насколько равномерно распределяются цветовые компоненты с разной длиной волны в источнике света. Этот параметр отвечает за то, насколько естественно будут выглядеть цвета и оттенки при освещении выбранной лампой. У солнечного света и ламп накаливания индекс цветопередачи (Ra) превышает 98, у качественных светодиодных ламп — более 90, а у премиум моделей — более 95. Лампы с индексом цветопередачи ниже 80 следует избегать в жилых помещениях, особенно если люди находятся в них продолжительное время.
Реклама
Лампы накаливания обычно имеют прозрачную колбу, что позволяет им светить во все стороны. Однако со светодиодными лампами дело обстоит сложнее — многие из них направляют свет в основном вперёд, в сторону, противоположную от цоколя. Если такие лампочки ориентированы вниз, потолок может казаться темным по сравнению с остальной частью комнаты. Если важно, чтобы потолок был хорошо освещен, выбирайте лампы с прозрачным колпаком, на который приходится больше площади, чем на непрозрачную часть корпуса или на филаментные лампы.
Характеристики светодиодных ламп
В отличие от ламп накаливания, мощность — не единственный параметр, который следует учитывать при выборе светодиодных источников света. Световой поток, характеризующий интенсивность свечения, индекс цветопередачи, отвечающий за восприятие оттенков, и коэффициент пульсации, при высоком значении которого свет может раздражать глаза, — все это критически важно. Наконец, цветовая температура — еще одна важная характеристика, отражающая цвет свечения.
Цветовая температура — это параметр, характеризующий излучение, исходящее от тела. Единица измерения, кельвин, была названа в честь выдающегося ученого в области термодинамики, Уильяма Томсона, лорда Кельвина. Температура, равная нулю, соответствует абсолютно черному телу, в то время как 800 K — нижняя граница видимого излучения темно-красного цвета.
Теплый и холодный свет светодиодных ламп
Цветовая температура ламп накаливания, как правило, примерно одинакова, с диапазоном от 2 000 до 3 000 кельвинов. Тёплое желтое свечение считается приятным для глаз, уютным и способствующим расслаблению. Светодиодные источники света имеют более широкий диапазон — их цветовая температура варьируется от 2700 до 6500 К. При этом диапазон от 2700 до 3400 кельвинов считается тёплым белым светом, от 3400 до 5000 — нейтральным белым, а 6000 кельвинов и выше — холодным белым.
Применение LED-ламп с теплым светом
Поскольку тёплое свечение способствует расслаблению, светодиодные лампы, создающие его, идеально подходят для использования в жилых помещениях. С помощью светодиодных источников света с цветовой температурой до 3300 К можно организовать освещение спален, детских комнат и зон отдыха. Также такие лампы могут быть размещены над обеденными столами, что позволяет сделать еду более привлекательной и создаёт комфортную атмосферу для людей. Интересно, что на этот прием часто идут владельцы кафе и ресторанов.
Но существуют исключения из этого правила. Если помещение оформлено в холодных сине-зеленых тонах, тёплый свет может исказить их восприятие, придавая голубым обоям зеленоватый оттенок, а синим — выцветший вид. Решение заключается в установлении светильников с нейтральным или холодным светом.
