Mikä on LED-lamppujen valovirta?

Light-emitting diode (LED) -lampuille on ominaista monet parametrit, jotka vastaavat laadukkaasta ja turvallisesta valaistuksesta. Artikkelissa käsitellään tämän luokan laitteiden pääominaisuuksia, mukaan lukien viimeksi mainittujen vertailu perinteisten hehkulamppujen vastaaviin, ja annetaan myös suosituksia LED-lamppujen valinnasta kotiin.

Mikä on valovirta?

Valovirta on fysikaalinen suure, joka kuvaa vastaavan säteilyvirran “valo” tehoyksiköiden lukumäärää. Valovoima puolestaan ​​on energiaa, joka kulkee jonkin tilan läpi tietyssä ajassa.

Yksinkertaisesti sanottuna valovirta on käsite, joka määrittää lähteen lähettämän valon määrän (artikkelin puitteissa tämä on valolaite) ja kuinka tämä säteilyvirta emittoituu ja jakautuu avaruudessa.

Valovirran voimakkuus ja miten se mitataan?

Valaistuslaitteita arvioitaessa ja vertailussa käytetään sellaista valovirran mittayksikköä kuin lumenia. Tämä on lähteen, valovirran, lähettämä perusmittayksikkö. Sitä vastoin on virhe, että valaistusalan ammattilaiset ja tavalliset käyttäjät arvioivat valaistuslaitteita “kirkkauden” käsitteellä. Tämä termi ei ole vain virheellinen, vaan se voi myös olla harhaanjohtava, varsinkin kun on kyse LED-lampuista.

Perinteiset hehkulamput lähettävät mahdollisimman laajan valosignaalin spektrin, kun taas LED-lamput “peittävät” vain kapean osan “sinisestä” alueestaan. Mutta samalla LED-lähde loistaa kirkkaammin lähettäen suunnilleen vastaavan määrän energiaa.

LED-lamppujen osalta käytetään joskus käsitettä “valaistusvoimakkuus” (joka kuvaa intensiteettiä, jolla valo putoaa pinnalle). Hyväksytty valaistuksen yksikkö on lux (lx).

LED-lamppujen laite ja toimintaperiaate

Valaistuksen LED-lamput eroavat vain ulkoisesti, eri laitteiden sisäinen rakenne on suunnilleen sama. Valoa lähettävät suoraan LEDit, joiden lukumäärä, teho ja värispektri vaihtelevat mallista riippuen.

LED-valaisimen toimintaperiaate perustuu verkkovirran vaihtojännitteen muuntamiseen sähköpiirin avulla vakioksi, joka itse asiassa syöttää säteileviä kiteitä.

Kotitalouksien LED-valaistuslaite koostuu seuraavista osista:

• Hajotin on erityinen puolipallo, joka lisää dispersiota ja hajottaa tasaisesti valovirran. Mallista riippuen tämä komponentti voi olla mattapintaista, läpinäkyvää tai läpikuultavaa muovia (poikkeuksena ovat fluoresoivat laitteet, joissa käytetään erityistä heijastavaa elementtiä).
• LED-kide on nykyaikaisen LED-lampun perusta. Niiden lukumäärä voi vaihdella yhdestä useaan kymmeneen – se riippuu tietyn mallin jäähdytyslevyn suunnittelusta, mitoista, tehosta ja koosta. LED-kiteiden laatu määrää laitteen pääparametrit ja sen kestävyyden, koska jos yksikin siru epäonnistuu, lamppu voidaan heittää pois.
• Painettu piirilevy – sen valmistuksessa käytetään erityistä anodisoitua alumiiniseosta, jonka avulla se voi olla tehokkaasti vuorovaikutuksessa jäähdyttimen kanssa ja haihduttaa lämpöä.
• Jäähdytyselementti on erikoismuotoiltu alumiinituote, joka mahdollistaa tehokkaamman lämmön poiston kiteistä. Jäähdyttimen lämmönpoistoalue kasvaa, koska tämän elementin rungossa on monia levyjä.
• Ohjain on tärkeä piirin komponentti, jota ilman LED-kiteet palavat yksinkertaisesti loppuun. Yksikkö tasasuuntaa, alentaa ja stabiloi verkkojännitettä. On kauko- ja sisäänrakennetut ajurit – useimmat kotitalouksien LED-valaistuslaitteet on varustettu uusimmilla laitteilla, jotka on asennettu suoraan lampun koteloon.
• Kondensaattori on radiotekninen komponentti, joka lisäksi tasoittaa LED-matriisiin syötettyjä jännitteen aaltoiluja.
• Sokkeliosan polymeeripohja on rakenneelementti, joka on välttämätön suojaamaan laitteen runkoa sähköiskulta ja henkilöä sähköiskulta lampun vaihdon yhteydessä.
• Sokkeli – kytkentäosa, joka tarjoaa yhteyden verkkovirtaan. Useimmiten pohja on valmistettu nikkelipinnoitetusta messingistä, joka tarjoaa luotettavan kosketuksen ja korroosionestovaikutuksen.

On syytä sanoa, että LED-laitteissa, toisin kuin perinteiset hehkulamput, maksimilämmitysvyöhyke perustuu sisäpuolelle. Tästä syystä LED-lamppu vaatii tehokkaan sisäisen jäähdytyksen, joka toteutetaan jäähdytyspatterin muodossa.

Pääpiirteet

LED-laitteet ovat monessa suhteessa parempia kuin hehkulamput ja muut valonlähteet. Useiden kymmenien LED-lamppujen teknisten parametrien joukosta voidaan erottaa useita tärkeimpiä.

LED-lampun teho

LED-laitteen teholla ne tarkoittavat sen käyttämää sähkötehoa verkosta. Kuluttajan navigoinnin helpottamiseksi LED-lampun pakkaukseen on merkitty hehkulampun vastaava merkkivalo.
Samaan aikaan tällaisten vastaavien laitteiden tehokkuus vaihtelee. Niillä on erilainen kirkkaus ja valovirta.

Sirontakulma

Kotitalouksien LED-lamppujen valovirta on hajallaan 60° – 340° kulmassa. Pistevalaistuksen, vyöhykevalaistuksen suunnittelussa käytetään laitteita, joilla on vähemmän leveä säteilykuvio. Yleisvalaistuksen järjestämiseen käytetään laitteita, joilla on laaja hajontakulma. Suurin dispersiokulma on saatavana LED-hehkulampuille. Tämän tyyppisen laitteen ilmaisin korreloi perinteisten hehkulamppujen kanssa.

Luotu valovirta

Valaistuslaitteen kirkkautta tai pikemminkin sen lähettämän valon määrää luonnehditaan sellaisella parametrilla kuin “valovirta”, kuten jo mainittiin, mitattuna lumeneina. 400 lumenin valovirran LED-lamppu vastaa suunnilleen 40 watin hehkulamppua. Käytännössä LED-laitteiden valmistajat pyrkivät tietoisesti yliarvioimaan tämän ominaisuuden. Tietyille laitteille lähellä todellisia parametreja voidaan löytää tarkastelemalla riippumattomien testien tuloksia.

Värikäs lämpötila

Tutumpi hehkulamppu säteilee miellyttävän pehmeää keltaista valoa, jonka värilämpötila lähestyy 2750 Kelviniä (K). Näin ollen LED-lamppu, jolla on sama värilämpötila, antaa lähimmän hehkun perinteistä lamppua. Suurimmaksi osaksi LED-laitteille on ominaista 3000 K värilämpötila – melko miellyttävä silmille, mutta hieman valkoisempi valo. Toimistoihin sopivat lamput, joiden osoitin on 3000 – 4000 K. Valaistuslaitteet, joiden värilämpötila on 5000 K tai enemmän, soveltuvat vain kodinhoitohuoneisiin.

Aaltoilutekijä

Tämä ominaisuus koskee kaikkia valaistuslaitteita. Laadukkailla LED-laitteilla on erittäin alhainen aaltoilukerroin, joka on 3–5 kertaa pienempi kuin hehkulamppujen. Tämän indikaattorin mukaan LED-laitteita saa käyttää kaikissa tiloissa. Edullisissa lampuissa aaltoilukerrointa ei usein ilmoiteta, mutta välkkynnän voimakkuus on helppo tarkistaa puhelimen kameralla. Jos aaltoilua esiintyy, näytössä näkyy tummia raitoja.

Vastaava teho

LED-lampun pakkauksessa on yleensä myös sellainen parametri kuin hehkulampun ekvivalenttiteho. Se voi olla esimerkiksi tieto siitä, että LED-laitteen teho on 5 W, mikä vastaa 40 W:n hehkulampun tehoa. Ei liian tunnolliset valmistajat voivat olla hankalia näiden parametrien tapauksessa, joten on suositeltavaa kiinnittää ensin huomiota LED-lampun valovirran ominaisuuksiin.

Käyttöjännite

Nykyaikaisten LED-lamppujen standardoidut käyttöjännitteet ovat 220 V (normaalille verkkovirralle) ja 12 V (käyttöön virtalähteiden kanssa). Jälkimmäiset toimivat sekä AC- että DC-jännitteillä. Kuitenkin joillakin näistä lampuista, kun ne saavat virran vaihtovirtalähteestä, voi olla liian korkea aaltoilutekijä, joka on haitallista silmille.

Värintoistoindeksi

LED-laitteen spektrin värintoistoindeksi on erilainen verrattuna hehkulamppuun. Siinä on enemmän sinistä värikomponenttia. Laitteen valmistajan ilmoittama värintoistoindeksi (Ra) kuvaa kaikkien värikomponenttien tason tasaisuutta. Valovirta alhaisella indeksillä (alle 80 Ra) on epämiellyttävä silmille. Hehkulampuissa ja auringonvalossa tämä indikaattori on alueella 97 – 98 Ra, korkealaatuisia LED-lamppuja on yli 80, yksittäisissä malleissa – 90 yksikköä. Käytännössä jotkut valmistajat yliarvioivat spektrin värintoistoindeksin tarkoituksella: Ra – 80 -pakkauksiin merkittynä se voi olla 75 tai jopa vähemmän yksikköä.

Kirkkauden säätö

Useimmat LED-lamput eivät toimi himmennyslaitteiden kanssa, jotka on suunniteltu säätämään valaisimien kirkkautta. Markkinoilta löytyy kuitenkin LED-valaisimia, joissa on jo sisäänrakennettu himmennysyksikkö, tai niissä on mahdollisuus tukea ulkoisia himmentimiä hehkulamppuihin tai erityisesti diodilaitteisiin suunniteltuja.

Lämmitys ja lämmöntuotanto

LEDin valovirta suunnataan yhteen suuntaan, kun taas lämpöä vapautuu toiseen suuntaan. Tästä syystä LED-lampun sisäosaa on jäähdytettävä aktiivisesti. Tätä varten valaistuslaite on varustettu jäähdyttimellä.

LED-laitteiden ja hehkulamppujen vertailuominaisuudet

LED-laitteiden ja hehkulamppujen visuaaliseen vertailuun kannattaa tutustua erityiseen taulukkoon. Kuten näet, ero virrankulutuksessa näiden saman valovirran voimakkuuden omaavien laiteluokkien välillä on merkittävä.

Mutta itse asiassa 5 W LED-valaisin ei vastaa 40 W hehkulamppua. LED-laitteen valaistusvoimakkuus voi itse asiassa olla kaukana 400 lumenia useista tekijöistä riippuen. Tämä on esimerkiksi mattakotelo, joka “nielee” osan tehosta kuljettajan, muiden sähkökomponenttien jne. toimesta.

Valoteho

Yksi tärkeimmistä parametreista huoneen valaistusjärjestelmän laskennassa on asennetun laitteen valoteho. Tämä ominaisuus mitataan lumeneina / watteina. Hehkulampuissa valoteho on 8-10 lm/W. LED-valoissa parametri vaihtelee välillä 90 – 110 Lm / W ja korkealaatuisissa malleissa – 120 – 140 Lm / W. Valoteholtaan LED-valaisimet ovat 8-10 kertaa parempia kuin muut vaihtoehdot.

Lämmön hajoaminen

Kun verrataan LEDejä ja perinteisiä hehkulamppuja, niiden lämmönpoisto tulee ottaa huomioon. Hehkulamppujen lasisipulit kuumenevat 230 – 240 celsiusasteeseen, kun taas tehokas LED-lamppu voi lämmittää enintään 45 astetta. Tästä syystä jälkimmäiset eivät ole palovaarallisia ja ne voidaan asentaa mihin tahansa huoneeseen, toisin kuin hehkulamput, joita ei suositella käytettäväksi esimerkiksi puurakenteiden sisällä.

Elinikä

Tärkein ominaisuus, joka puhuu LEDien eduista. LED-matriisi voi toimia 40 000 tuntia, kun taas hehkulamppu kestää harvoin yli tuhat tuntia, mikä on lähes 40 kertaa vähemmän. Oikeudenmukaisuuden vuoksi on huomattava, että näin korkeat hinnat ovat luontaisia ​​tunnettujen valmistajien korkealaatuisille LED-tuotteille. Halvoilla LED-kiteillä on paljon pienempi resurssi.

tehokkuutta

Lampun hyötysuhde on käsite, joka luonnehtii tuotetun valon määrää suhteessa laitteen lämpötehoon. Tämä LED-laitteiden ominaisuus lähestyy 90 %, kun taas hehkulamppujen tavoin hyödyllisyyden arvioidaan olevan 7-9 %. Sanomattakin on selvää, kuinka paljon edullisempia LED-valaistuslaitteet ovat verrattuna perinteisiin kollegoihin.

Hinta

Paljon kiistanalaisempi kysymys on, mikä on kannattavampaa käyttää: diodilamput vai hehkulamput? Huolimatta siitä, että entiset maksoivat suuruusluokkaa kalliimpia, niiden kokonaiskäyttöaika ylittää huomattavasti toisen vaihtoehdon käyttöiän. Ja jos otamme huomioon sellaisen indikaattorin kuin energiansäästö, perinteisillä lampuilla ei ole mitään mahdollisuuksia. Käytännössä asiat eivät kuitenkaan ole niin yksiselitteisiä. LED-laite, kuten muun tyyppiset lamput, voi epäonnistua paljon aikaisemmin kuin sen käyttöikäraja (esimerkiksi virtapiikkien tai lämpötilan muutosten aikana). Lisäksi ne kiiltävät heikommin, joten käyttäjien on usein ostettava ja asennettava ylimääräistä LED-valaistusta.

Ympäristökomponentti

Sertifioidut LED-lamput sisältävät erittäin pienen osan vaarallisia kemikaaleja. Ne, kuten hehkulamput, eivät vaadi erikoiskäsittelyä. Mutta tämä ei suinkaan tarkoita sitä, että vanhentuneet laitteet pitäisi hävittää muun kotitalousjätteen mukana. Valaistuslaitteet voidaan luovuttaa esimerkiksi erityisiin keräyspisteisiin.

Vinkkejä LED-lampun valintaan

Hyvän LED-lampun valinta ei ole helppo tehtävä. Joskus jopa maailmankuuluilta valmistajilta löytyy tapauksia, joissa pulsaatiotaso on korkea tai valotehoparametrit ovat yliarvioituja suhteessa todellisiin arvoihin. Seuraavat suositukset perustuvat käyttäjien käytännön kokemuksiin ja riippumattomien asiantuntijoiden tuloksiin. Hyvän LED-lampun tulee täyttää seuraavat kriteerit:

• aaltoilutekijä – enintään 30%;
• värintoisto – indeksi 80 ja enemmän;
• valovirran taso – vastaa hehkulampun valovirran arvoa;
• hyväksyttävä valaistuskulma – enintään 50 astetta;
• tarvittaessa tuki kytkimille, joissa on indikaattori;
• tarvittaessa – tuki himmennykseen.

Lisäksi ei ole tarpeetonta keskittyä seuraaviin kohtiin:

• Laita kätesi lampun valon alle. Jos ihossa on harmaa sävy, laite käyttää LEDejä, joiden värintoistoindeksi on alhainen.
• Vaikka näet pakkauksessa merkinnän “ei aaltoilua”, tämä ei tarkoita, että välkyntä puuttuisi kokonaan. Todennäköisesti sen arvo on 5 prosentin sisällä.
• Jos lamppu on mahdollista sytyttää, osoita päällä oleva älypuhelimen kamera sitä kohti. Jos et näe raitoja, LED-valaisimen pulsaatiotaso on alhainen.
• Pyyhkäise mustekynällä päällä olevan lampun edessä. Jos kohde kaksinkertaistuu tai kolminkertaistuu, lähteellä on korkea pulsaatiotaso.
• LED-lampun kirkkaus voidaan tarkistaa Android-älypuhelimesi erityisillä valomittarisovelluksilla.
• Älä osta tuotetta, jonka julkaisupäivä on vähintään 3 vuotta. On parempi valita nykyaikaisempi vaihtoehto.
• Valitse LED-lamppu, jolla on pitkä takuuaika (3-5 vuotta).
• Säilytä kuitti, jotta voit tarvittaessa palauttaa tai vaihtaa tuotteen.

LED-lamput eroavat klassisista hehkulampuista monissa ominaisuuksissa. Tärkeimmät niistä ovat teho, dispersiokulma, valovirta, värilämpötila ja aaltoilutekijä. LED-lamppua valittaessa tulee huomioida myös laitteen valo- ja lämpöteho, sen takuuaika, hyötysuhde, vastaava teho, käyttöjännite ja värintoistoindeksi.