LED apšvietimas dabar yra populiariausia apšvietimo technologija. Beveik visi žino daugybę privalumų, kuriuos siūlo LED šviestuvai, ypač tuo, kad jie yra efektyvesni ir ilgaamžiškesni nei tradiciniai šviestuvai. Tačiau dauguma žmonių neturi daug žinių apie pagrindines LED apšvietimo technologijas. Šiame įraše apžvelgsime pagrindinę LED apšvietimo technologiją, kad suprastume, kaip veikia LED šviestuvai ir iš kur jie atsirado.
1 skyrius: Kas yra šviesos diodai ir kaip jie veikia?
Pirmasis žingsnis norint suprasti LED apšvietimo technologiją yra suprasti, kas yra šviesos diodai. LED reiškia šviesos diodus. Šie diodai yra puslaidininkiniai, o tai reiškia, kad jie gali praleisti elektros srovę. Kai elektros srovė yra tiekiama per šviesos diodą, energija išsiskiria fotonų pavidalu (šviesos energija).
Dėl to, kad šviesos diodų šviestuvuose šviesai gaminti naudojamas puslaidininkinis diodas, jie vadinami kietojo kūno šviesos įtaisais. Kiti kietojo kūno žibintai apima organinius šviesos diodus ir polimerinius šviesos diodus, kuriuose taip pat naudojamas puslaidininkinis diodas.
2 skyrius: LED šviesos spalva ir spalvos temperatūra
Dauguma LED šviestuvų skleidžia baltos spalvos šviesą. Balta šviesa skirstoma į įvairias kategorijas, atsižvelgiant į kiekvieno šviestuvo šilumą ar vėsumą (taigi ir spalvos temperatūrą). Šios spalvų temperatūros klasifikacijos apima:
Šilta balta – nuo 2700 iki 3000 kelvinų
Neutrali balta spalva – nuo 3000 iki 4000 kelvinų
Grynas baltas – nuo 4000 iki 5000 kelvinų
Diena balta – nuo 5000 iki 6000 kelvinų
„Cool White“ – nuo 7000 iki 7500 kelvinų
Šiltai balta spalva, kurią gamina šviesos diodai, turi geltoną atspalvį, panašų į kaitrinių lempų atspalvį. Kylant spalvinei temperatūrai, šviesa tampa baltesnė, kol pasiekia dienos baltą spalvą, panašią į natūralią šviesą (dienos saulės šviesą). Kai spalvos temperatūra ir toliau didėja, šviesos spindulys pradeda turėti melsvą atspalvį.
Tačiau apie šviesos diodus turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, kad jie neskleidžia baltos šviesos. Diodai yra trijų pagrindinių spalvų: raudonos, žalios ir mėlynos. Balta spalva, kuri yra daugumoje LED šviestuvų, atsiranda sumaišius šias tris pagrindines spalvas. Iš esmės, spalvų maišymas šviesos dioduose apima skirtingų dviejų ar daugiau diodų šviesos bangų ilgių derinimą. Todėl maišant spalvas galima pasiekti bet kurią iš septynių spalvų, esančių matomos šviesos spektre (vaivorykštės spalvos), kurios išgauna baltą spalvą, kai jas visas sujungia.
3 skyrius: LED ir energijos vartojimo efektyvumas
Vienas iš svarbių LED apšvietimo technologijų aspektų yra jų energijos vartojimo efektyvumas. Kaip jau minėta, beveik visi žino, kad šviesos diodai taupo energiją. Tačiau nemaža dalis žmonių nesuvokia, kaip atsiranda energijos vartojimo efektyvumas.
Šviesos diodai efektyvesni nei kitos apšvietimo technologijos, nes beveik visą įvestą galią (95 %) paverčia šviesos energija. Be to, šviesos diodai neskleidžia infraraudonosios spinduliuotės (nematomos šviesos), kuri valdoma maišant kiekvieno šviestuvo diodų spalvų bangos ilgius, kad būtų pasiektas tik baltos spalvos bangos ilgis.
Kita vertus, įprastos kaitrinės lempos tik nedidelę dalį (apie 5%) sunaudojamos galios paverčia šviesa, o likusią dalį išeikvoja šiluma (apie 14%) ir infraraudonoji spinduliuotė (apie 85%). Todėl naudojant tradicines apšvietimo technologijas, norint sukurti pakankamai ryškumo, reikia daug galios, o šviesos diodams reikia žymiai mažiau energijos, kad būtų sukurtas panašus ar didesnis ryškumas.
4 skyrius: LED šviestuvų šviesos srautas
Jei anksčiau pirkote kaitrines arba fluorescencines lemputes, žinote apie galią. Ilgą laiką galia buvo priimtas būdas matuoti šviestuvą, kurį sukuria šviesa. Tačiau nuo šviesos diodų pasirodymo tai pasikeitė. Šviesos diodų sukuriama šviesa matuojama šviesos srautu, kuris apibrėžiamas kaip energijos kiekis, kurį šviesos šaltinis skleidžia visomis kryptimis. Šviesos srauto matavimo vienetas yra liumenai.
Priežastis pakeisti ryškumo matą iš galios į ryškumą yra dėl to, kad šviesos diodai yra mažos galios įrenginiai. Todėl prasmingiau ryškumą nustatyti naudojant šviesos išvestį, o ne galią. Be to, skirtingi LED šviestuvai turi skirtingą šviesos efektyvumą (galimybę paversti elektros srovę į šviesos išvestį). Todėl šviestuvai, sunaudojantys tiek pat energijos, gali turėti labai skirtingą šviesos galią.
5 skyrius. Šviesos diodai ir šiluma
Dažnas klaidingas supratimas apie LED šviestuvus yra tai, kad jie nešildo, nes yra vėsūs liesti. Tačiau tai netiesa. Kaip jau minėta aukščiau, nedidelė energijos, tiekiamos į šviesos diodus, dalis paverčiama šilumos energija.
Priežastis, kodėl LED šviestuvai yra vėsūs liesti, yra ta, kad nedidelė energijos dalis, paverčiama šilumos energija, nėra per didelė. Be to, LED šviestuvai turi būti su šilumos šalintuvais, kurie šią šilumą išsklaido, o tai neleidžia perkaisti šviesos diodų ir LED šviestuvų elektros grandinių.
6 skyrius. LED šviestuvų tarnavimo laikas
Be energijos vartojimo efektyvumo, LED šviestuvai taip pat garsėja savo energijos vartojimo efektyvumu. Kai kurie LED šviestuvai gali tarnauti nuo 50 000 iki 70 000 valandų, o tai yra maždaug 5 kartus (ar net daugiau) ilgiau, palyginti su kai kuriomis kaitrinėmis ir fluorescencinėmis lempomis. Taigi, kodėl LED lemputės tarnauja ilgiau nei kitų tipų šviestuvai?
Na, viena iš priežasčių yra susijusi su tuo, kad LED yra kietojo kūno žibintai, o kaitrinės ir fluorescencinės lempos naudoja elektros siūlus, plazmą ar dujas, kad išspinduliuotų šviesą. Elektrinės gijos lengvai perdega po trumpo laiko dėl šilumos degradacijos, o stikliniai korpusai, kuriuose yra plazma arba dujos, yra labai jautrūs pažeidimams dėl smūgio, vibracijos ar kritimo. Taigi šie šviestuvai nėra patvarūs ir net jei jie išgyvena pakankamai ilgai, jų tarnavimo laikas yra žymiai trumpesnis nei LED.
Vienas dalykas, kurį reikia atkreipti dėmesį į šviesos diodus ir eksploatavimo laiką, yra tai, kad jie nedega kaip fluorescencinės ar kaitrinės lemputės (nebent diodai perkaista). Vietoj to, LED šviestuvo šviesos srautas laikui bėgant palaipsniui mažėja, kol pasiekia 70% pradinės šviesos galios.
Šiuo metu (kuris vadinamas L70) šviesos pablogėjimas tampa pastebimas žmogaus akiai, o skilimo greitis didėja, todėl toliau naudoti LED šviestuvus yra nepraktiška. Taigi laikoma, kad šiuo metu armatūra pasiekė savo eksploatavimo laiką.
Paskelbimo laikas: 2021-05-27