Ну що, панове, поговоримо про світлодіодні лампочки? А то навколо них останнім часом так багато шуму, в якому так мало сенсу ... втім, не дивно: як зазвичай, галас проводиться людьми, не що бачили нічого з обговорюваного навіть на вітрині.
Як мало хто з вас в курсі, деякий час тому я досить уважно вивчив кілька десятків світлодіодних лампочок всіх існуючих «побутових» форматів і різних виробників - як брендів типу Philips і General Electric, так і китайських або тайваньських OEM-виробників. Під побутовими форматами маються на увазі, в першу чергу, гвинтові патрони E27, стельові лампи MR16 з цоколями GU5.3 і GU10, а також «трубки» T8 з цоколем G13.
Розглядалися тільки лампи з невеликим (1-9 штук) кількістю потужних (1-5 Вт) світлодіодів. Лампи системи «їжачок», зібрані з декількох десятків малопотужних світлодіодів, великого інтересу не представляють - вони порівняно дешеві й улюблені китайцями, але ненадійні через великої кількості з'єднань, економії на світлодіодах і джерелі струму для їх харчування і непродуманості охолодження.
Спочатку пройдемося по форм-факторів, чи то пак типам корпусів.
Стандартні лампи під патрон E27, за своїм дизайном і розмірами максимально повторюють звичайні лампи розжарювання. Усередині стоять три або п'ять світлодіодів, зазвичай по 1-2 Вт кожен, лампа вкручується в звичайний патрон E27 і харчується змінною напругою 180-264 В або 90-264 В без додаткових перетворювачів. Світло розсіяний, кут світла от 100-120 до практично 360 градусів. Через необхідність охолодження ці лампи - втім, як і будь-які світлодіодні - не рекомендується використовувати в повністю закритих світильниках.
На жаль, але нарощування числа або потужності світлодіодів впирається в проблему їх охолодження. Хоч потужності невеликі, але світлодіоди вкрай чутливі до перегріву, а крім того, мають дуже невелику площу контакту з радіатором (не більше декількох квадратних міліметрів), що ускладнює охолодження. Тому світлодіодні лампи великої потужності виглядають специфічно. Зліва - Philips на 11 Вт, праворуч - GlacialLight на 17,4 Вт:
Такі лампи вже не всі погодяться ставити в побутові світильники, та й не в усі світильники їх вдасться запхнути - особливо величезний GlacialLight. Розробники це розуміють, тому подібні монстри зазвичай позбавлені світлорозсіювачів (навіть навпаки, часто стоять спеціальні лінзи - на знімку вище їх добре видно у Philips), тому вони дають спрямоване світло з кутом близько 30-60 градусів. Використовувати їх можна для локальної підсвічування, коли потрібно яскраво освітити який-небудь один предмет, будь то вітрина магазину або горщик з квітами.
Найцікавіший тип побутових світлодіодних ламп - компактні моделі з цоколем E27, легко поміщаються в будь-який світильник. У них невелика потужність - зазвичай 3 Вт - але вони дають дуже вузький промінь світла, із кутом близько 30 градусів; жоден інший поширений тип ламп не забезпечує такої фокусування. Завдяки цьому вони добре підходять для випадків, коли треба яскраво висвітлити невелику ділянку - наприклад, робочу зону для будь-яких дрібних робіт. Тут вони залишають позаду звичайні лампи розжарювання і CFL (енергозберігаючі), конкуруючи з галогенними лампочками. Останні дають велику інтегральну силу світла, але і гріються при цьому так, що про корпус світильника можна випадково обпектися.
Лампи для цоколів GU5.3 і GU10 - стандартні світильники на стелю. Усередині містять 1 або 3 світлодіода по 1 Вт, харчуються від напруги 12 В (GU5.3) або 220 В (GU10), зазвичай дають спрямоване світло - з кутом близько 30 градусів, тобто, по суті, забезпечують локальну підсвітку і погано підходять для освітлення приміщення в цілому.
Спеціалізовані лампи для зовсім локальної підсвічування: маленькі розміри, можливість повороту і потужність 1 Вт. Тут уже розробникам не було сенсу морочитися з якимись стандартними цоколями, тому стабілізатор тока виконано просто окремої коробочкою з стирчать з неї проводами.
Приблизно те саме, але в десяток разів могутніше. Може бути, у мене як-небудь дійдуть руки пристосувати пару-трійку таких для освітлення зростаючих на підвіконні квітів - вони краще звичайних флуоресцентних трубок, так як дають вузькоспрямований світло - а в цілому важко придумати, хто і навіщо буде їх використовувати.
Фотографії трубок T8 не наводжу - вони виглядають практично так само, як і звичайні флуоресцентні трубки, хіба що верхня половина зроблена з алюмінію, тому лампа світить тільки вниз. Кут світла у них практично 180 градусів, вставляються вони в стандартний патрон G13 і харчуються безпосередньо від 220 В, не вимагаючи ПРА. Світлодіоди всередині рівномірно розподілені по платі довжиною у всю лампу (600 або 1200 мм, в залежності від моделі), така велика площа дозволяє не морочитися з охолодженням - зовнішніх радіаторів у світлодіодних T8 немає. У тестуванні лампи T8 не брали участь, але за паспортними параметрами можна помітити, що вони співвідносяться з флуоресцентними побратимами по світловому потоку та споживаної потужності, при цьому радикально перевершуючи їх по терміну життя (40-50 тисяч годин - у десять разів).
Вимірювання повного світлового потоку ламп проводилось в саморобній інтегрує сфері, як еталон для прив'язки до абсолютним одиницям використовувалася лампа GlacialLight з паспортними потоком 740 лм і паспортною потужністю 17,4 пн. Вимірювання реальної споживаної потужності ламп не проводилося, так що нижче треба враховувати, що китайські виробники за замовчуванням вказують сумарну потужність світлодіодів, а не повне споживання лампи (з урахуванням втрат на перетворювачі харчування), тому реальна енергоефективність ламп (лм / Вт) буде нижчою в середньому на 15%. Для брендових ламп - Philips, GE, GlacialLight - вказана повна споживана потужність. Для ламп, після назв яких в дужках країна, вона означає країну виробництва світлодіодів, а не самої лампи.
З точки зору передачі кольору світлодіодні лампи за інтегральними показниками мало відрізняються від «енергозберігаючих»: більшість ламп випускаються з колірними температурами 3000 К ( «тепле світло») або 5000-6000 К ( «холодне світло»), зрідка зустрічаються моделі з божевільними 8000 К, а Color Rendering Index (CRI) для більшості моделей дорівнює 80%. Проте, спектр у світлодіодних і флуоресцентних ламп різний: у останніх він з яскраво вираженими лініями, у перших - гладкий, але складається з двох горбів (один на синьому кольорі - це випромінювання синього світлодіода, другий з зеленого по червоний - це випромінювання люмінофора ).
Як неважко помітити з діаграми, для загального освітлення світлодіодні лампи підходять погано: вони занадто тьмяні, перевершити звичайну 40-ватну лампочку розжарювання з віддачею 400 лм зміг лише монстр виробництва GlacialLight. Якщо ж порівнювати з «енергозберігаючими» лампами, то світлодіодні в середньому знаходяться на рівні компактних моделей потужністю 8-9 Вт, при цьому значно переважаючи їх за розмірами.
Тут треба зауважити, що всі брендові лампи, що потрапили на тестування, світили вузьким променем - з точки трохи більше 45 °. Ви вже здогадуєтеся, чому? ..
Нітрохи не краще йдуть справи з енергетичною ефективністю. Хоча в серійному виробництві вже давно є світлодіоди з віддачею понад 100 лм / Вт, а в лабораторіях - і 200 лм / Вт, рекордом для лампи стала віддача близько 73 лм / Вт (а якщо перерахувати це число з урахуванням повної споживаної потужності, то вийде і зовсім лише трохи більше 60 лм / Вт). В середньому ж світлодіодні лампи знаходяться на рівні «енергозберігаючих», демонструючи реальну ефективність близько 40-50 лм / Вт (дві енергозберігаючі лампи з ефективністю близько 30 лм / Вт - це компактні моделі з тонкими і круто закрученими колбами).
Причина проста: високоефективні світлодіоди поки надто дорогі. Зверніть, до речі, увагу, що китайці легко перевершили по ефективності брендові лампочки: судячи з усього, Philips, GE і GlacialLight чи за старою звичкою, чи то за грошовими міркувань використовують ще більш старі світлодіоди. Втім, справедливості заради зазначу, що одна з китайських фірм також надіслала лампи з ефективністю менше 40 лм / Вт, але відправила їх не на ту адресу, тому приїхали вони вже після закінчення тестування.
Тож, підіб'ємо підсумок. Порівнювати світлодіодні лампи з лампами розжарювання, очевидно, безглуздо, тому ми будемо порівнювати їх з «енергозберігаючими». На даний момент світлодіодні лампи:
- мають в середньому таку ж ефективність (Лм / Вт), як і CFL, тому в загальному випадку 9-ватну CFL слід міняти на 9-ватну світлодіодну;
- демонструють таку ж якість передачі кольору, як і CFL - CRI = 80%;
- для світлодіодних ламп під патрони E27 максимальна розумна потужність - 7 Вт, GU5.3 і GU10 - 3 Вт, тому для загального освітлення вони однозначно поступаються CFL, потужності яких починаються з 7 Вт, а найбільш ходові моделі мають потужність 13-20 Вт;
- кажучи простіше, для загального освітлення світлодіодні лампи під патрони E27 і GU5.3 / GU10 придатні погано;
- світлодіодні лампи можуть давати дуже вузький пучок світла, тому вони відмінно підходять для локальної підсвічування;
- в світлодіодних лампах немає ртуті, тому їх утилізація не вимагає спеціальних запобіжних заходів;
- світлодіодні лампи формату T8 володіють такою ж яскравістю і енергоефективністю, як флуоресцентні, служать вдесятеро довше, але коштують в 20 разів дорожче (близько 1000 рублів за лампу) - отже, з економічної точки зору вони стануть виправдані при ціні близько 500 рублів за лампу ;
- на відміну від CFL, світлодіодні лампи включаються одночасно, їм не треба розгоратися;
- як і CFL, більшість світлодіодних ламп не працює з регуляторами яскравості.
Таким чином, якщо казати серйозно, то світлодіодні лампи на даний момент має сенс застосовувати для локальної підсвічування, а також коли термін життя лампи між замінами критичний; в інших випадках вони або надто слабкі, або занадто дорогі, або занадто громіздкі. Проте, очевидно, що світлодіодні лампи перевершать «енергозберігаючі», коли їх ефективність зросте в два рази відносно поточного рівня при збереженні цін - за прогнозами, це може статися вже в найближчі два-три роки; тут треба розуміти, що важливий саме зростання ефективності, а не падіння ціни на ват - 7-ватна лампочка з ефективністю 50 лм / Вт (еквівалент 35-Вт лампи розжарювання) годиться тільки для санвузла, навіть якщо стоїть сто рублів, а ось 7- ватну лампочку з ефективністю 100 лм / Вт (еквівалент 70-Вт лампи розжарювання) вже можна ставити в люстру. Крім того, зростання ефективності дозволить зменшити габарити радіаторів, так як менша частка потужності буде йти в тепло.
Говорячи коротше, світлодіодні лампи покоління 2012-2013 років стануть придатні для широкого використання як з технічної, так і з економічної точки зору. Також цілком можливо, що до 2020 року світлодіодні лампи значно потіснять на ринку CFL після чого CFL будуть заборонені в більшості розвинених країн так само, як зараз планують забороняти (а десь вже і заборонили) лампи розжарювання.
PS Ах да, в альтернативні технології я не вірю. Ні в світлові OLED-панелі, ні в лампи на електронних емітерах, ані в поліпшення ефективності ламп розжарювання. Перші і другі ще довго будуть чисто лабораторними розробками (і мають всі шанси залишитися ними назавжди - подивіться, як «вбивць ЖК» так і не вийшли за межі лабораторій), треті, також будучи лабораторними розробками, в кращому випадку збільшують ефективність і термін життя рази в півтора - тобто до рівня вже давно існуючих галогенних ламп розжарювання.
публікація "Світлодіодні лампи" Артамонова Олега, опублікована 18.09.2010 на сайті www.fclab.ru
Ви вже здогадуєтеся, чому?