Какими будут светильники будущего , и какую пользу они смогут принести? Предлагаем обзор вероятного развития светодиодных и других технологий для создания систем света.

Как изменится домашнее освещение?

Самыми современными источниками света считаются светодиодные . Однако ученые прогнозируют, что в будущем LED-лампы лишатся цоколей и патронов. В них просто не будет необходимости – светодиоды способны служить долго, а со временем срок их службы будет намного срока эксплуатации светильников.

Кроме того, ожидается еще большее развитие интеллектуальных систем света. Светодиодные лампы будут сигнализировать о возгораниях, аварийных ситуациях, и работать как указатели для эвакуации даже при отключенной электроэнергии. Использование LED-освещения будет актуально для лиц с ограниченными возможностями. Например, человек с нарушениями слуха поймет по световым сигналам о звонке во входную дверь или о необходимости выключить плиту на кухне.

Лампы будущего – какие, кроме светодиодов?

LED-технологии совершили прорыв в освещении. Долговечные, энергоэкономичные и стабильно работающие светодиоды позволили создать новые формы осветительных приборов, а традиционным – обеспечить практичность и долгий срок службы.

Однако лампы будущего – не обязательно светодиодные источники света. Ученые уже объявили о создании углеродных нанотрубок (CNT). Считается, что такие источники будут функциональны и надежны, как светодиодные лампы, но смогут потреблять в 100 раз меньше электроэнергии. Пока новая разработка уступает диодам в яркости, но исследователи уверяют, что со временем этот недостаток будет устранен.

Еще одна технология светильников будущего – электролюминесцентные полимеры (FIPEL). Устройства будут представлять собой пластиковые светильники и лампы, устойчивые к механическим повреждениям и способные работать практически вечно. Достоинства технологии аналогичны со светодиодами – долгий срок службы, малая выработка тепла и отсутствие токсичных веществ. Однако электролюминесцентные полимеры дешевы в производстве, чем светодиоды пока похвастаться не могут.

Будущее светодиодов – что ждать от развития LED-технологий?

Однако большинство производителей склонно делать ставку на LED-технологии. Это подтверждает государственное финансирование программ в этой сфере, утвержденное в разных странах. Например, в США принята программа National Lighting Initiative, на исследования в которой планируется потратить более миллиарда долларов за 11 лет. Главная задача ученых – увеличить производительность белых светодиодов. Исследователи уверены, в будущем светодиоды станут способны создавать поток света в 150 Лм/Вт, а экономия электроэнергии достигнет 1100 ТВт/час ежегодно.

Введение

В последние годы сильно увеличилось число новостей о массовом переводе искусственного освещения на новый технологический уровень - светодиодное освещение. О том, что такое светодиод и в чем его основное отличие от прижившихся ламп накаливания и энергосберегающих ламп мы рассказывали в предыдущей статье .

Однако, при переходе на использование новой технологии, решаются многие проблемы, а также неизменно возникают новые трудности. О достоинствах и недостатках светодиодного освещения мы и поговорим в данной статье.

Как мы знаем, первые светодиоды появились в 1960 - х годах, но до 1980 их производство было сильно ограничено из-за неэффективности технологии. Со временем зарубежные ученые нашли решение технологическое проблемы эффективности светодиодов. Многие производители обратили внимание на светодиодную технологию только в конце 20 века, поскольку сдержанное потребление электроэнергии светодиодными приборами позволило решать насущные проблемы с экономией электроэнергии. Более того, современные светодиоды являются сверхъяркими, поэтому могут использоваться очень во многих аспектах современной жизни, начиная с персонального освещения, и заканчивая освещением техническим, порой невидимым человеческому глазу.

Светлое будущее

Одно из преимуществ светодиодного светильника - это его долговечность. Ресурс использования светодиодного источника света может составлять от 25,000 до 100,000 часов. В пересчёте на года это составляет от 2.8 до 11.4 лет. Ни одна лампа накаливания или газоразрядная лампа не обладает таким временем службы.

Что бы не утверждали производители, в реальности срок работы светодиодного светильника в бесперебойном режиме вряд ли превысит 50,000 часов (5.7 лет). Поэтому плановую замену оборудования лучше производить каждые 10-15 лет. Если привести в сравнение люминесцентные и неоновые лампы, то срок их службы исчерпывается в пределах 8,000 часов бесперебойной работы. Разница говорит сама за себя.

Кроме того, очевидное преимущество светодиодных источников света - это их энергопотребление. Например, электропотребление светодиодных ламп в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания, и в 3 раза меньше, чем у люминесцентных ламп. Это свойство будет полезно в будущем, судя по темпу роста цен на энергию, хотя и сегодня светодиодные технологии выгодно применять в случаях, когда источники питания отсутствуют или сильно ограничены.

Преимущества светодиодов - выводы:

Попытаемся собрать все преимущества светодиодного освещения воедино. По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие преимущественные отличия:

Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись по этому параметру с натриевыми газоразрядными лампами и металлогалогенными лампами, достигнув 150 Люмен на Ватт;

Высокая механическая прочность , вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих);

Длительный срок службы — от 30000 до 100000 часов (при работе 8 часов в день — 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости;

Спектр современных светодиодов бывает различным — от тёплого белого (2700 К) до холодного белого (6500 К);

Малая инерционность — включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-фосфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30 % до 100 % за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды;

Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света — ламп накаливания, газоразрядных ламп);

Различный угол излучения — от 15 до 180 градусов;

Низкая стоимость индикаторных светодиодов , но относительно высокая стоимость при использовании в освещении, которая снижается при увеличении производства и продаж (экономия от масштаба);

Безопасность — нет необходимости в высоком напряжении;

Нечувствительность к низким и очень низким температурам . Однако высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам;

Экологичность — отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения, в отличие от люминесцентных ламп.

Недостатки светодиодов

Теперь поговорим о недостатках светодиодных источников света, которых достаточно много. Самый существенный минус ламп такого типа - их очень высокая цена. Например, мощностью от 4 до 9 Вт стоят от 300 до 2000 руб. Светодиодные типа «Армстронг» стоят от 3000 рублей. Аналогичные светильники с 4 люминисцентными лампами по 18 Вт стоят от 700 руб. И это только минимальные цены в отечественных магазинах.

Рассмотрим другие недостатки светодиодных ламп. Практика показывает, что срок в 100,000 часов практически недостижим. Сам производитель дает гарантию на срок 3-5 лет, а вовсе не на 11. Тут дело в том, что есть явление деградации, т.е. тихого умирания кристаллов светодиодов. Сначала они теряют яркость, потом совсем гаснут.

Второй недостаток светодиодных ламп, это неприятный спектр свечения. По свидетельству психологов, более 80% респондентов отрицательно отзываются о применении таких светильников дома. Тут сложно советовать - каждый выбирает на свой вкус и цвет.

Третий недостаток - светодиоды дают весьма направленный свет даже с наличием линзы, расширяющей угол свечения. Вам может понадобиться больше таких ламп для получения привычной равномерной освещенности. Конечно, можно применять выравнивающие матовые фильтры или линзы Френеля, но это снижает световой поток. Таким образом, дешевые светодиодные светильники производства Китайской Народной Республики по характеристикам часто уступают более дешёвым, привычным лампам и светильникам. При выборе светодиодных светильников по качественным характеристикам, сильно увеличивается бюджет покупки. Эта проблема рано или поздно исчезнет с течением технического прогресса, с увеличением мощности светодиодных светильников и снижением стоимости их производства.

Четвертый недостаток светодиодных ламп заключается в том, что для стабильной и долговечной работы этих светильников нужно применять весьма дорогие блоки питания (драйвера для светодиодов) и системы охлаждения, так как светодиоды очень чувствительны к току питания, а также сбрасывают тепло в сторону, противоположную излучению света. Без этих устройств светодиоды быстро деградируют. Это, в свою очередь, увеличивает стоимость эксплуатации светодиодного оборудования.

Пятый недостаток - энергокомпании и государство только на словах заинтересованы в энергосбережении, т.к. это снижает прибыль. Так как нет реальных льгот на использование энергоэффективного оборудования, все трудности и расходы ложатся на плечи конечных потребителей. Именно поэтому после запрета 100 Вт ламп накаливания, заводы массово выпускают, а люди коробками закупают дешевые лампы с маркировкой 95 Вт.

Заключение

Теперь вы предупреждены, а значит вооружены. Однако, если после прочтения данной статьи у Вас ещё остались вопросы по поводу светодиодного оборудования, то мы с радостью поможем выбрать светильник, который подойдет именно Вам!

Светодиоды давно используют в наружном освещении и при оформлении интерьера дискозалов, а вот в квартиры они пришли сравнительно недавно. Но достаточно стремительно заняли хорошую позицию.

Достоинств у светодиодов гораздо больше, чем недостатков. Они потребляют меньше энергии, чем обычные лампы, практически не нагреваются, что делает их совершенно безопасными при использовании. В выключенном состоянии практически незаметны, при этом у них достаточно широкая цветовая гамма. Кроме того, светодиоды дают возможность выбора вариантов распределения светового потока. Минус всего один: относительно высокая стоимость. Хотя и этот недостаток с лихвой компенсируется большим сроком эксплуатации.

Для дизайнеров светодиоды стали настоящим кладезем оригинальных идей. Чаще всего их используют в освещении потолков квартир и загородных домов. В первом случае светодиоды позволяют скрыть имеющиеся недостатки потолка и подчеркнуть его достоинства, создать необычные визуальные эффекты, позволяющие сделать комнату шире или, наоборот, уменьшить ее размеры. Кроме этого, существуют десятки идей использования светодиодов в интерьере. Расскажем о некоторых из них.

Выделение отдельных зон

Нередко светодиоды служат для выделения некоторых зон и интерьерных элементов. Например, ТВ-зоны в гостиной, кухонного фартука в кухне, ниш в стенах, подиумов, зоны отдыха и т. д. А подсветив мебель, можно придать ей визуальную новизну, сделать обычные предметы загадочными, практически нереальными. Да и все помещение станет праздничным, сказочным, с особенной атмосферой.

Освещаем пол

Все большую популярность приобретает светодиодная подсветка пола, которая создает уникальное декоративное освещение в помещении. Светодиоды можно использовать не только в спальнях или гостиных, но и в ванных комнатах. Правда, в последнем случае желательно использовать светодиодную ленту с высокой степенью влагостойкости. Особенно красиво смотрится подсветка стеклянных элементов пола, так как стекло, отражая излучаемый светодиодами свет, создает восхитительные визуальные эффекты.

Гардероб

Если периодически вы не можете определиться с выбором вечернего туалета либо ежедневно в утренней суете нервно передергиваете плечики с надоевшими платьями и кофточками, то установите в шкафу несколько светодиодов. Поверьте, ваши вещи предстанут перед вами совсем в другом свете (в прямом смысле этого слова). И каждую из них вам захочется надевать снова и снова!

Светящийся плинтус

Довольно оригинально смотрится светодиодная подсветка плинтуса - она не только замаскирует щель между полом и стеной, но и послужит источником декоративного освещения. Вы сможете направить лучики света как на стены, так и на пол. Потолочные плинтусы тоже нередко оборудуются светодиодной подсветкой, которая является превосходным дополнением к различным потолочным покрытиям.

Задайте настроение

Не бойтесь ярких цветов в освещении! Залейте скучную серую лестницу, например, розовым или оранжевым цветом. Это будет не только удобно, но и красиво. На такой лестнице вы точно не споткнетесь, а подниматься по ней - одно удовольствие. Что положительно скажется на вашей фигуре!

Не дом, а сказка!

Светодиодную ленту или шнур можно зафиксировать на карнизе для штор, под подоконником, по периметру окна за шторами, по периметру постера или иного настенного украшения, внутри шкафа со стеклянной дверцей, по низу шкафов, тумб... Поверьте, такое освещение превратит зал или спальню в небольшое сказочное королевство, где все предметы расплывчаты и нереальны, а образы волшебны и загадочны.

Добавит уединения

Многие дизайнеры рекомендуют использовать цветную светодиодную подсветку в интерьере спальни для двух взрослых. Здесь красные, пурпурные, фиолетовые или синие светодиоды создадут таинственную, драматичную атмосферу, располагающую к страсти и романтике. Монтировать подсветку можно в напольный плинтус, пол, на днище кровати - вариантов масса.

Не бойтесь экспериментировать!

Насколько стремительно светодиоды вошли в домашний интерьер, столь же молниеносно они набирают обороты. Дизайнеры используют это загадочное освещение все чаще, при этом они уверены, что декоративно-прикладные возможности светодиодов исследованы не до конца, и впереди еще много интереснейших открытий. Не бойтесь экспериментировать и вы. Придумывайте новые возможности использования этого уникального освещения. Например, как на фото ниже.

Уверенно можно утверждать, что ближайшее будущее искусственного освещения будет связано с развитием «умных» систем на основе светодиодных светильников и систем управления светом. В дальнейшем наверняка появятся и новые более совершенные и эффективные технологии, но на сегодняшний день нет другой альтернативы светодиодам по эффективности и практичности.

Конструкция мощного (от 1 Вт) светодиода

В отличие от чрезвычайно неэффективной лампы накаливания, которая лишь 5% энергии электрического тока превращает в свет, остальное – на нагрев, светодиоды имеют очень высокую световую эффективность, их светоотдача в 6-10 раз больше, чем у лампы накаливания. К тому же, лампа накаливания недолговечна - её среднее время работы – 1 000 часов. Аналогичный средний показатель у светодиодов – 50 000 часов.

Преимущества и недостатки светодиодов как источников света

Развитие технологии и производства светодиодов идёт настолько быстрыми темпами, что уже в ближайшее время многие из указанных недостатков будут полностью преодолены, либо их влияние значительно снизится.

Полезные советы при применении светодиодных светильников

Установка в местах, где освещение требуется постоянно или длительное время

Сохраняйте чек в течение всего гарантийного срока (светодиодные светильники достаточно надёжные приборы, но относительно дорогостоящие приборы)

Что придёт на смену светодиодным светильникам?

Светодиоды имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с другими источниками искусственного света, но даже они не лишены своих недостатков – нет предела совершенству. Новые технологии, которые придут на смену светодиодам, позволят сделать источники света дешевле, ярче, надёжнее.

Нанотрубки

Несмотря на то, что светодиоды сравнительно недавно применяться в повседневной жизни, специалисты уже объявили о технологии, которая придёт им на смену. Речь идёт об углеродных нанотрубках (CNT), которые могут стать преемниками светоизлучающих диодов – они функциональны, надёжны, эстетичны и обеспечивают необходимый уровень освещения. Исследователям удалось изготовить источник света с энергопотреблением всего 0,1 Вт, что в 100 раз меньше, чем у стандартных светодиодных светильников! Внешний вид нового устройства напоминает трубку кинескоп старого телевизора, только меньшего размера. Экран располагается в полости, из которой предварительно откачивают воздух, а к нему подведены нанотрубки, обеспечивающие подачу электроэнергии. На приспособление воздействует электрическое поле, в результате чего трубки выводят пучки энергии на экран, что заставляет его светиться.

Источники полевой эмиссии электронов привлекают внимание учёных благодаря способности генерировать пучки электронов в тысячу раз более интенсивные, чем те, что излучаются обычными нагреваемыми катодами, действующими подобно спиралям в лампах накаливания. Соответственно, полевая эмиссия позволяет с меньшими затратами энергии получать более направленный и лучше контролируемый поток электронов. По яркостной эффективности новинка уступает обычным светодиодам, однако исследователи уверены, что это дело времени. Кроме того, изделие уже превосходит органические светодиоды, обеспечивающие эффективность в 40 лм/ватт. Важнейшим преимуществом специалисты называют низкую себестоимость таких изделий, а также простоту их создания. Время покажет, насколько быстро данная технология может быть применена в повседневной жизни.

Электролюминесцентные полимеры (FIPEL)

Это ещё одна разработанная учёными технология, которая может прийти на смену существующим источникам света – пластиковые лампы и светильники, которые не бьются, не мерцают и, как сообщается, будут работать почти вечно. Эти лампы примерно в два раза эффективнее люминесцентных и, наверняка, станут более эффективными, чем светодиодные. Новые лампы основаны на технологии электролюминесцентных полимеров или FIPEL. Технология FIPEL достаточно старая, предполагает прохождение электричества через полимерные покрытия. Интенсивность излучения не достаточная, чтобы использовать пластик, как лампочки, но полимер дополнен углеродными нанотрубками, что позволило учёным увеличить яркость излучаемого света примерно в пять раз.
Новое устройство состоит из трёх слоёв полимерного материала с углеродными нанотрубками, которые расположены между диэлектрическими слоями. При прохождении электричества электроны возбуждают электролюминесцентный полимер и он начинает генерировать свет. Легирование углеродных нанотрубок увеличивает количество излучаемого света, применяются и другие технические решения, улучшающие свойства материалов.
Экспериментальный источник света FIPEL проработал в течение десяти лет. Одной из вероятных причин такой живучести является то, что FIPEL производит малое количество тепла – почти вся электрическая энергия преобразуется в свет.
Пластиковые трубы являются очень дешёвыми в производстве и не содержат ртути и других токсичных веществ, а качество света, излучаемого лампой FIPEL оптимально и почти идеально соответствует солнечному спектру.