Watakuwaje? taa za siku zijazo, na wanaweza kuleta manufaa gani? Tunatoa muhtasari wa uwezekano wa maendeleo ya LED na teknolojia nyingine za kuunda mifumo ya taa.

Je, taa ya nyumbani itabadilikaje?

wengi zaidi vyanzo vya kisasa Taa zinachukuliwa kuwa LED. Hata hivyo, wanasayansi wanatabiri kuwa katika siku zijazo taa za LED zitapoteza besi zao na matako. Hakutakuwa na haja yao tu - LED zinaweza kudumu kwa muda mrefu, na baada ya muda maisha yao ya huduma yatakuwa ya muda mrefu kuliko maisha ya huduma ya taa.

Kwa kuongeza, maendeleo makubwa zaidi yanatarajiwa mifumo ya akili Sveta. Taa za LED zitaashiria moto, hali za dharura, na kufanya kazi kama ishara za uokoaji hata wakati umeme umezimwa. Matumizi ya taa ya LED yatakuwa muhimu kwa watu walio na ulemavu. Kwa mfano, mtu aliye na ulemavu wa kusikia ataelewa kwa ishara za mwanga kwamba kengele ya mlango wa mbele inalia au kwamba jiko lililo jikoni linahitaji kuzimwa.

Taa za siku zijazo - ni aina gani, badala ya LEDs?

Teknolojia ya LED imefanya mafanikio katika taa. LED za muda mrefu, zenye ufanisi wa nishati na imara zimefanya iwezekanavyo kuunda fomu mpya taa za taa, na wale wa jadi - kuhakikisha vitendo na muda mrefu huduma.

Hata hivyo taa za siku zijazo- sio lazima vyanzo vya taa vya LED. Wanasayansi tayari wametangaza kuundwa kwa nanotubes za kaboni (CNTs). Inaaminika kuwa vyanzo kama hivyo vitafanya kazi na vya kuaminika, kama taa za LED, lakini zitaweza kutumia umeme mara 100 chini. Kwaheri maendeleo mapya duni kuliko diode katika mwangaza, lakini watafiti wanahakikishia kwamba baada ya muda drawback hii itaondolewa.

Mwingine teknolojia ya luminaire ya baadaye- polima za electroluminescent (FIPEL). Vifaa vitakuwa taa za plastiki na taa zinazostahimili uharibifu wa mitambo na uwezo wa kufanya kazi karibu milele. Faida za teknolojia ni sawa na LEDs - maisha ya huduma ya muda mrefu, kizazi cha chini cha joto na kutokuwepo kwa vitu vya sumu. Hata hivyo, polima za electroluminescent ni nafuu kuzalisha, kitu ambacho LED haziwezi kujivunia.

Wakati ujao wa LEDs - nini cha kutarajia kutoka kwa maendeleo ya teknolojia za LED?

Hata hivyo, wazalishaji wengi huwa wanategemea teknolojia ya LED. Hii inathibitisha ufadhili wa serikali wa mipango katika eneo hili, iliyoidhinishwa katika nchi mbalimbali. Kwa mfano, Marekani imepitisha mpango wa National Lighting Initiative, ambao unapanga kutumia zaidi ya dola bilioni moja katika utafiti kwa muda wa miaka 11. kazi kuu wanasayansi - kuongeza utendaji wa LEDs nyeupe. Watafiti wana hakika kwamba katika siku zijazo LED zitaweza kuunda mwanga wa 150 Lm/W, na akiba ya nishati itafikia 1100 TW/saa kila mwaka.

Utangulizi

KATIKA miaka iliyopita Idadi ya habari kuhusu uhamisho mkubwa wa taa za bandia kwa ngazi mpya ya teknolojia - taa ya LED imeongezeka sana. Kuhusu nini LED na ni tofauti gani kuu kutoka kwa taa za jadi za incandescent na taa za kuokoa nishati tulizungumza katika makala iliyotangulia.

Walakini, wakati wa kubadili kutumia teknolojia mpya, matatizo mengi yanatatuliwa, na matatizo mapya hutokea mara kwa mara. Kuhusu faida na hasara Taa ya LED tutazungumza juu yake katika makala hii.

Kama tunavyojua, LED za kwanza zilionekana katika miaka ya 1960, lakini hadi 1980 uzalishaji wao ulikuwa mdogo sana kutokana na ufanisi wa teknolojia. Baada ya muda, wanasayansi wa kigeni walipata suluhisho matatizo ya kiteknolojia ufanisi wa LEDs. Wazalishaji wengi walielekeza mawazo yao kwa teknolojia ya LED tu mwishoni mwa karne ya 20, tangu matumizi ya wastani ya nguvu ya vifaa vya LED ilifanya iwezekanavyo kutatua matatizo makubwa na kuokoa nishati. Aidha, LED za kisasa ni mkali sana, hivyo zinaweza kutumika katika nyanja nyingi. maisha ya kisasa, kuanzia na taa za kibinafsi na kuishia na taa za kiufundi, wakati mwingine hazionekani kwa jicho la mwanadamu.

Wakati ujao mkali

Moja ya faida za taa ya LED ni kudumu kwake. Maisha ya huduma ya chanzo cha mwanga cha LED inaweza kuanzia saa 25,000 hadi 100,000. Kwa upande wa miaka, hii ni kati ya miaka 2.8 hadi 11.4. Hakuna taa ya incandescent au kutokwa kwa gesi ina maisha ya huduma kama hiyo.

Bila kujali wazalishaji wanadai, kwa kweli maisha ya uendeshaji wa taa ya LED ni operesheni isiyokatizwa uwezekano wa kuzidi masaa 50,000 (miaka 5.7). Kwa hivyo, ni bora kufanya uingizwaji uliopangwa wa vifaa kila baada ya miaka 10-15. Ikiwa tunalinganisha luminescent na taa za neon, basi maisha yao ya huduma yamechoka ndani ya masaa 8,000 operesheni isiyokatizwa. Tofauti inajieleza yenyewe.

Aidha, faida ya wazi ya vyanzo vya mwanga vya LED ni matumizi yao ya nishati. Kwa mfano, matumizi ya nguvu Taa za LED Mara 10 chini ya taa za incandescent, na mara 3 chini ya taa za fluorescent. Mali hii itakuwa muhimu katika siku zijazo, kwa kuzingatia kiwango cha kuongezeka kwa bei ya nishati, ingawa leo Teknolojia ya LED Ni faida kutumia katika hali ambapo vyanzo vya nguvu havipo au ni mdogo sana.

Faida za LEDs - hitimisho:

Hebu jaribu kuweka faida zote za taa za LED pamoja. Ikilinganishwa na wengine vyanzo vya umeme mwanga (vigeuzi vya umeme kwa mionzi ya sumakuumeme anuwai inayoonekana), LED zina tofauti zifuatazo za faida:

Ufanisi wa juu wa mwanga. LED za kisasa ziko sawa na LED za sodiamu katika parameta hii. taa za kutokwa kwa gesi na taa za chuma za halide, kufikia Lumens 150 kwa Watt;

Nguvu ya juu ya mitambo, upinzani wa vibration (hakuna filament na vipengele vingine nyeti);

Maisha ya huduma ya muda mrefu- kutoka masaa 30,000 hadi 100,000 (wakati wa kufanya kazi masaa 8 kwa siku - miaka 34). Lakini sio usio na mwisho - na kazi ndefu na/au baridi mbaya kioo ni "sumu" na mwangaza hupungua hatua kwa hatua;

Upeo wa LED za kisasa hutofautiana- kutoka nyeupe ya joto (2700 K) hadi nyeupe baridi (6500 K);

Inertia ya chini- washa mara moja kwa mwangaza kamili, wakati taa za zebaki-fosforasi (fluorescent-kiuchumi) zina wakati wa kuwasha wa sekunde 1 hadi dakika 1, na mwangaza huongezeka kutoka 30% hadi 100% katika dakika 3-10, kulingana na mazingira ya joto ya mazingira;

Idadi ya mizunguko ya kuzima usiwe na athari kubwa katika maisha ya huduma ya LEDs (tofauti na vyanzo vya mwanga vya jadi - taa za incandescent, taa za kutokwa kwa gesi);

Angle tofauti ya mionzi- kutoka digrii 15 hadi 180;

Viashiria vya bei ya chini vya LED, lakini kiasi bei ya juu inapotumika katika taa, ambayo hupungua wakati uzalishaji na mauzo yanaongezeka (uchumi wa kiwango);

Usalama- hakuna haja ya voltage ya juu;

Kutokuwa na hisia kwa chini na sana joto la chini . Hata hivyo joto la juu LED ni kinyume chake, kama vile semiconductors yoyote;

Urafiki wa mazingira- kutokuwepo kwa zebaki, fosforasi na mionzi ya ultraviolet, tofauti na taa za fluorescent.

Hasara za LEDs

Sasa hebu tuzungumze juu ya hasara za vyanzo vya mwanga vya LED, ambavyo kuna wachache kabisa. Hasara kubwa zaidi ya taa za aina hii ni kwamba wao ni sana bei ya juu. Kwa mfano, nguvu kutoka 4 hadi 9 W gharama kutoka 300 hadi 2000 rubles. LED "Armstrong" aina ya gharama kutoka rubles 3,000. Taa zinazofanana na taa 4 za fluorescent za 18 W kila gharama kutoka kwa rubles 700. Na hiyo ni tu bei ya chini katika maduka ya ndani.

Hebu tuangalie hasara nyingine za taa za LED. Mazoezi yanaonyesha kuwa muda wa saa 100,000 hauwezi kufikiwa. Mtengenezaji yenyewe hutoa dhamana kwa muda wa miaka 3-5, na sio kabisa kwa 11. Hatua hapa ni kwamba kuna jambo la uharibifu, i.e. kufa kwa utulivu wa fuwele za LED. Mara ya kwanza wanapoteza mwangaza, kisha kwenda nje kabisa.

Upungufu wa pili wa taa za LED ni wigo wao usio na furaha. Kulingana na wanasaikolojia, zaidi ya 80% ya washiriki wanasema vibaya kuhusu matumizi ya taa hizo nyumbani. Ni ngumu kutoa ushauri hapa - kila mtu anachagua kulingana na ladha na rangi yake.

Hasara ya tatu ni kwamba LEDs huzalisha mwanga wa mwelekeo sana, hata kwa kuwepo kwa lens ambayo huongeza angle ya kuangaza. Unaweza kuhitaji zaidi ya taa hizi kufikia mwanga wako wa kawaida. Kwa kweli, unaweza kutumia vichungi vya kusawazisha vya matte au lensi za Fresnel, lakini hii inapunguza mwangaza wa mwanga. Hivyo nafuu Taa za LED zile zinazozalishwa katika Jamhuri ya Watu wa Uchina mara nyingi ni duni kwa sifa kwa taa za bei nafuu, zinazojulikana zaidi na taa. Wakati wa kuchagua taa za LED kulingana na sifa za ubora, bajeti ya ununuzi huongezeka kwa kiasi kikubwa. Tatizo hili litatoweka mapema au baadaye na maendeleo ya teknolojia, na ongezeko la nguvu za taa za LED na kupungua kwa gharama ya uzalishaji wao.

Hasara ya nne ya taa za LED ni kwamba kwa uendeshaji thabiti na wa kudumu wa taa hizi ni muhimu kutumia sana. vitalu vya gharama kubwa ugavi wa umeme (madereva kwa LEDs) na mfumo wa baridi, kwa vile LEDs ni nyeti sana kwa usambazaji wa sasa na pia hutoa joto katika mwelekeo kinyume na utoaji wa mwanga. Bila vifaa hivi, LED huharibika haraka. Hii, kwa upande wake, huongeza gharama ya uendeshaji wa vifaa vya LED.

Kikwazo cha tano ni kwamba makampuni ya nishati na serikali wanapendezwa tu kwa maneno na kuokoa nishati, kwa sababu hii inapunguza faida. Kwa kuwa hakuna faida halisi kwa matumizi ya vifaa vya ufanisi wa nishati, matatizo yote na gharama huanguka kwenye mabega ya watumiaji wa mwisho. Ndiyo sababu, baada ya kupiga marufuku taa za incandescent 100 W, viwanda vinazalisha kwa wingi, na watu wanunua taa za bei nafuu zilizoandikwa 95 W katika masanduku.

Hitimisho

Sasa umeonywa, ambayo ina maana kwamba una silaha za mbele. Hata hivyo, ikiwa baada ya kusoma makala hii bado una maswali kuhusu vifaa vya LED, basi tutafurahi kukusaidia kuchagua taa inayofaa kwako!

LED zimetumika kwa muda mrefu katika taa za nje na katika muundo wa ndani wa discos, lakini walikuja vyumba hivi karibuni. Lakini tulichukua msimamo mzuri haraka.

LEDs zina faida nyingi zaidi kuliko hasara. Wanatumia nishati kidogo kuliko taa za kawaida, kivitendo usichome moto, ambayo huwafanya kuwa salama kabisa kutumia. Inapozimwa, hazionekani, na zina anuwai ya rangi. Kwa kuongeza, LEDs hutoa uchaguzi wa chaguzi za usambazaji flux mwanga. Kuna minus moja tu: gharama ya juu kiasi. Ingawa shida hii ni zaidi ya fidia kwa maisha yake marefu ya huduma.

Kwa wabunifu, LED zimekuwa hazina halisi mawazo ya awali. Mara nyingi hutumiwa kuangazia dari za vyumba na nyumba za nchi. Katika kesi ya kwanza, LEDs hukuruhusu kuficha hasara zilizopo za dari na kusisitiza faida zake, na kuunda isiyo ya kawaida. athari za kuona, kukuwezesha kufanya chumba kuwa pana au, kinyume chake, kupunguza ukubwa wake. Kwa kuongeza, kuna mawazo kadhaa ya kutumia LEDs katika mambo ya ndani. Hebu tuzungumze kuhusu baadhi yao.

Kuchagua kanda za kibinafsi

Mara nyingi, LED hutumiwa kuonyesha maeneo fulani na mambo ya ndani. Kwa mfano, eneo la TV sebuleni, apron ya jikoni jikoni, niches kwenye kuta, podiums, maeneo ya kupumzika, nk. Na kwa kuwasha fanicha, unaweza kuipatia riwaya ya kuona, fanya vitu vya kawaida kuwa vya kushangaza, karibu visivyo vya kweli. . Na chumba kizima kitakuwa cha sherehe, cha kupendeza, na mazingira maalum.

Kuangaza sakafu

Taa ya sakafu ya LED inazidi kuwa maarufu, na kuunda taa za kipekee za mapambo katika chumba. LEDs inaweza kutumika si tu katika vyumba au vyumba vya kuishi, lakini pia katika bafu. Kweli, katika kesi ya mwisho ni vyema kutumia Mkanda wa LED Na shahada ya juu upinzani wa unyevu. Taa ya vipengele vya sakafu ya kioo inaonekana nzuri sana, kwa kuwa kioo, kuonyesha mwanga unaotolewa na LEDs, huunda athari za kupendeza za kuona.

WARDROBE

Ikiwa mara kwa mara huwezi kuamua juu ya uchaguzi wa mavazi ya jioni, au kila siku asubuhi hupiga kelele kwa wasiwasi na nguo za boring na blauzi, kisha usakinishe LED kadhaa kwenye chumbani yako. Amini mimi, mambo yako yataonekana mbele yako kwa nuru tofauti kabisa (kwa maana halisi ya neno). Na utataka kuvaa kila mmoja wao tena na tena!

Ubao wa msingi unaowaka

Taa ya LED ya ubao wa msingi inaonekana ya asili kabisa - haitaficha tu pengo kati ya sakafu na ukuta, lakini pia itatumika kama chanzo cha taa za mapambo. Unaweza kuelekeza miale ya mwanga kwenye kuta na sakafu. Plinths za dari pia mara nyingi zina vifaa vya taa za LED, ambayo ni kuongeza bora kwa vifuniko mbalimbali vya dari.

Weka hali

Usiogope rangi angavu katika taa! Jaza staircase ya kijivu yenye boring na pink au machungwa, kwa mfano. Haitakuwa rahisi tu, bali pia ni nzuri. Hakika hautatembea kwenye ngazi kama hiyo, na kuipanda ni raha. Nini itakuwa na athari nzuri kwenye takwimu yako!

Sio nyumba, lakini hadithi ya hadithi!

Kamba ya LED au kamba inaweza kudumu kwenye fimbo ya pazia, chini ya dirisha la dirisha, karibu na mzunguko wa dirisha nyuma ya mapazia, karibu na mzunguko wa bango au mapambo mengine ya ukuta, ndani ya baraza la mawaziri na mlango wa kioo, kando ya chini. ya makabati, makabati ... Niniamini, taa hii itabadilisha sebule au chumba cha kulala kwa ufalme mdogo wa hadithi, ambapo vitu vyote havieleweki na sio kweli, na picha ni za kichawi na za ajabu.

Inaongeza faragha

Waumbaji wengi wanapendekeza kutumia rangi Taa ya nyuma ya LED katika mambo ya ndani ya chumba cha kulala kwa watu wazima wawili. Hapa, LEDs nyekundu, zambarau, zambarau au za bluu zitaunda hali ya ajabu, ya kushangaza ambayo italeta shauku na romance. Unaweza kuweka taa kwenye ubao wa msingi, sakafu, au chini ya kitanda - kuna chaguzi nyingi.

Usiogope kujaribu!

Mara tu LED ziliingia ndani ya mambo ya ndani ya nyumba, zinapata kasi haraka sana. Waumbaji wanatumia taa hii ya ajabu mara nyingi zaidi na zaidi, lakini wana hakika kwamba uwezo wa mapambo na kutumika wa LEDs haujachunguzwa kikamilifu, na bado kuna uvumbuzi mwingi wa kuvutia mbele. Usiogope kufanya majaribio pia. Njoo na njia mpya za kutumia taa hii ya kipekee. Kwa mfano, kama kwenye picha hapa chini.

Tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba siku za usoni za taa za bandia zitahusishwa na maendeleo ya mifumo ya "smart" kulingana na taa za LED na mifumo ya udhibiti wa mwanga. Katika siku zijazo, mpya, ya juu zaidi na teknolojia za ufanisi, lakini leo hakuna njia nyingine ya LED kwa suala la ufanisi na vitendo.

Muundo wa LED yenye nguvu (kutoka 1 W).

Tofauti na balbu ya incandescent isiyofaa sana, ambayo ni 5% tu ya ufanisi wa nishati mkondo wa umeme inageuka kuwa mwanga, iliyobaki hutumiwa kupokanzwa, LED zina ufanisi wa juu sana wa mwanga, pato lao la mwanga ni mara 6-10 zaidi kuliko ile ya taa ya incandescent. Kwa kuongeza, taa ya incandescent ni ya muda mfupi - muda wake wa wastani wa uendeshaji ni saa 1,000. LEDs zina wastani sawa wa saa 50,000.

Manufaa na hasara za LEDs kama vyanzo vya mwanga

Maendeleo ya teknolojia na uzalishaji wa LEDs inaendelea kwa kasi ya haraka sana kwamba katika siku za usoni wengi wa mapungufu yaliyotajwa itashindwa kabisa, au ushawishi wao utapungua kwa kiasi kikubwa.

Vidokezo muhimu wakati wa kutumia taa za LED

Ufungaji mahali ambapo taa inahitajika mara kwa mara au kwa muda mrefu

Weka risiti yako kote kipindi cha udhamini(Taa za LED ni vifaa vya kuaminika kabisa, lakini vifaa vya gharama kubwa)

Nini kitachukua nafasi ya taa za LED?

LEDs zina idadi ya faida dhahiri ikilinganishwa na vyanzo vingine mwanga wa bandia, lakini hata wao sio bila mapungufu yao - hakuna kikomo kwa ukamilifu. Teknolojia mpya ambazo zitachukua nafasi ya LED zitafanya vyanzo vya mwanga kuwa nafuu, kung'aa na kutegemewa zaidi.

Nanotubes

Licha ya ukweli kwamba LED hutumiwa hivi karibuni katika Maisha ya kila siku, wataalam tayari wametangaza teknolojia ambayo itachukua nafasi yao. Tunazungumza juu ya nanotubes za kaboni (CNT), ambazo zinaweza kuwa warithi wa diode zinazotoa mwanga - zinafanya kazi, zinaaminika, zina urembo na hutoa. kiwango kinachohitajika taa. Watafiti waliweza kuzalisha chanzo cha mwanga na matumizi ya nishati ya 0.1 W tu, ambayo ni mara 100 chini ya taa za kawaida za LED! Kuonekana kwa kifaa kipya kunafanana na bomba la kinescope la TV ya zamani, pekee ukubwa mdogo. Skrini iko kwenye shimo ambalo hewa hutolewa hapo awali, na nanotubes zimeunganishwa nayo ili kusambaza umeme. Kifaa kinaathirika uwanja wa umeme, na kusababisha mirija kutoa miale ya nishati kwenye skrini, na kuifanya ing'ae.

Vyanzo vya uzalishaji wa elektroni vimevutia usikivu wa wanasayansi kwa sababu ya uwezo wao wa kutoa miale ya elektroni yenye nguvu mara elfu zaidi kuliko ile inayotolewa na cathode za kawaida zinazopashwa joto, ambazo hufanya kama koili kwenye taa za incandescent. Ipasavyo, uzalishaji wa shamba hufanya iwezekane kupata mtiririko ulioelekezwa zaidi na kudhibitiwa zaidi wa elektroni na nishati kidogo. Kwa upande wa ufanisi wa mwangaza, bidhaa mpya ni duni kwa LED za kawaida, lakini watafiti wana hakika kwamba hii ni suala la muda. Kwa kuongeza, bidhaa tayari inazidi LED za kikaboni, ambazo hutoa ufanisi wa 40 lm / watt. Wataalam huita faida muhimu zaidi gharama ya chini ya bidhaa hizo, pamoja na urahisi wa uumbaji wao. Muda utakuambia jinsi ya haraka teknolojia hii inaweza kutumika katika maisha ya kila siku.

Polima za Electroluminescent (FIPEL)

Hii ni teknolojia nyingine iliyotengenezwa na wanasayansi ambayo inaweza kuchukua nafasi ya vyanzo vya mwanga vilivyopo - taa za plastiki na vifaa ambavyo havivunjiki, haviyumbiki na vinaripotiwa kudumu karibu milele. Taa hizi ni takriban mara mbili ya ufanisi kuliko taa za fluorescent na hakika zitakuwa bora zaidi kuliko taa za LED. Taa mpya zinatokana na teknolojia ya polima ya electroluminescent, au FIPEL. Teknolojia ya FIPEL ni ya zamani kabisa na inahusisha kupitisha umeme kupitia mipako ya polima. Kiwango cha utoaji si cha juu vya kutosha kutumia plastiki kama balbu za mwanga, lakini polima huongezewa na nanotubes za kaboni, ambayo iliruhusu wanasayansi kuongeza mwangaza wa mwanga unaotolewa kwa takriban mara tano.
Kifaa kipya kina tabaka tatu za nyenzo za polima na nanotubes za kaboni, ambazo ziko kati ya tabaka za dielectri. Wakati umeme unapita, elektroni husisimua polima ya electroluminescent na huanza kutoa mwanga. Doping carbon nanotubes huongeza kiasi cha mwanga unaotolewa, na wengine pia hutumiwa ufumbuzi wa kiufundi, kuboresha mali ya vifaa.
Chanzo cha mwanga cha FIPEL cha majaribio kilifanya kazi kwa miaka kumi. Moja ya sababu zinazowezekana Uhai huu ni kutokana na ukweli kwamba FIPEL hutoa kiasi kidogo cha joto - karibu wote Nishati ya Umeme inabadilishwa kuwa mwanga.
Mabomba ya plastiki ni nafuu sana kuzalisha na hayana zebaki au vitu vingine vya sumu, na ubora wa mwanga unaotolewa na taa ya FIPEL ni mojawapo na karibu kabisa inafanana na wigo wa jua.