Домашний электрик - Владимир Онищенко

Разные конструкции светодиодов сравнивают между собой по силе испускаемого ими света, измеряемой в канделах. Но при таком сравнении важно учитывать и угол раскрытия излучаемого диодом светового пучка. Например, если взять две конструкции с одинаковым углом излучения в 30°, но обладающие различной силой света, например в 20 и 30 кандел, то второй прибор окажется в 1,5 раза мощнее первого. Ну а если с устройством в 20 кандел и углом в 30° сравнить источник в 30 кандел с углом в 60°, то окажется, что создают они примерно одинаковый световой поток. К чему все эти сложности?

Существуют нормативы освещенности. Для работы за письменным столом требуется освещенность не менее 300 люкс (для сравнения: лампа накаливания в 100 Вт, освещая 10 м2 площади, обеспечивает около 100 люкс). Измеряют освещенность именно в люксах, для чего используют приборы, которые так и называются – люксометры. Ни в канделах, ни в люменах никто ничего не меряет.

И если вы решили, например, осветить свой рабочий стол светодиодной настольной лампой, то, услышав, что предлагаемый прибор дает 100 кандел, не спешите его приобретать. Очень может быть, что эти самые 100 кандел обеспечиваются при угле излучения в 1–5°, и нормальную освещенность лампа даст только на небольшом пятачке.

Как и всякие приборы, светодиоды имеют плюсы и минусы. К несомненным плюсам относится то, что преобразование электроэнергии в свет происходит практически без потерь и при минимальном потреблении энергии (напомним: для работы диоду необходимы напряжение порядка 2 В и ток 20 мА). Это выгодно отличает такие приборы и от люминесцентных ламп, и от ламп накаливания. Световое излучение наблюдается в узкой части спектра (свет близок к монохроматическому), что особо ценится дизайнерами. А главное – светодиод практически не нагревается (исключение составляют мощные модели последнего поколения, но и те греются на порядок меньше ламп накаливания), а срок его службы достигает 100 тыс. ч, то есть почти в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в пять-десять раз больше, чем у люминесцентной лампы. К этому следует добавить высокую механическую прочность и исключительную надежность. Если же учесть, что светодиод – прибор низковольтный, следовательно, безопасный, мы получаем почти идеальный источник света!

Минусов два, но довольно существенных. Во-первых, как уже говорилось, диоды не дают много света. Во-вторых, они достаточно дороги. Сегодня цена осветительного прибора, собранного на светодиодах, в 10–50 раз выше, чем изготовленного с привычными лампами накаливания (естественно, при одинаковом световом потоке, создаваемом обоими приборами). Правда, специалисты утверждают, что в ближайшие два-три года цены упадут примерно в десять раз – видимо, тогда-то и начнется обещаемая специалистами «революция» в светотехнике.

Теоретически светодиод может работать без перерыва от 10 до 100 тыс. ч (первый срок называют китайские производители, второй – европейские и американские). Если учесть, что включаться он будет только в вечернее да изредка в ночное время, можно считать, что светить ему предстоит 40–50 лет. Но это теоретически. На практике следует принять во внимание, что в конструкции используется не только собственно светодиод, но и множество вспомогательных элементов, имеющих собственные слабые места: микросхемы с некачественной пайкой и окисляющимися дорожками, корпусы, в которые просачивается вода, и т. д. В результате для изделий из Китая можно гарантировать пять лет эксплуатации.

С западными производителями картина принципиально иная – они дают гарантию не на светодиоды, а на все изделие целиком. И значит, прослужит оно существенно дольше. Правда, и обойдется в два-три раза дороже китайского. Что делать – за качество приходится платить.

Чем обеспечивается такое качество? У каждой фирмы секрет свой, и раскрывают они его с большой неохотой. Например, одна из нидерландских компаний проводит так называемый отжиг светодиодов: их выдерживают в печи при температуре 60 °C примерно трое суток. После этого диод более стабилен в работе и обеспечивает устойчивый спектр свечения.

Теперь о том, что случится по окончании гарантийного срока. Нет-нет, диод не «умрет», как обычная лампа накаливания. За это время уровень его яркости упадет не более чем на 50 % (произойдет так называемая деградация кристалла), но он будет продолжать работать. В зависимости от качества изготовления кристаллы деградируют по-разному: одни постепенно теряют в год 3–5 % яркости, другие делают это резко, едва приблизится назначенный срок. Но меркнут неизбежно как те, так и другие.

Заметим, что на скорость деградации огромное влияние оказывают температурные условия эксплуатации (нормативы указаны в паспорте прибора и обычно находятся в пределах от -40 до +40 °C). Чем ниже температура, тем дольше живет светодиод. Например, где-нибудь на севере (при -20–40 °C) он сможет работать почти вечно (при такой температуре кристалл практически не деградирует). А вот если установить его на печной трубе, где температура постоянно высока (60–80 °C), то проживет он примерно год. В сауне же, где температура доходит до 120 °C, его хватит всего на несколько суток. И жаловаться на некачественный товар бесполезно – производитель по состоянию кристалла легко определит, что условия эксплуатации нарушены.

Светодиоды используются практически во всех областях светотехники, за исключением разве что квартирного освещения. Хотя идея прямой замены ламп накаливания светодиодными давно не воспринимается как фантастическая.

В домашних условиях их вполне можно применять уже сейчас, например, для аварийного освещения. Поскольку светодиоды потребляют очень мало электроэнергии, емкости обычного автомобильного аккумулятора (55 Аxч), используемого в качестве источника резервного питания, хватит для работы системы аварийного освещения небольшого загородного дома (15–18 светильников) в течение недели. Незаменимы светодиоды и для подсветки интерьеров, архитектурных деталей зданий и ландшафта. В жилище они могут использоваться для создания:

– дежурного или ночного освещения;

– светящихся знаков и узоров на дверях, стенах или потолке, а также системы «звездное небо»;

– светового и цветового зонирования пространства;

– подсветки ступенек;

– мебельной подсветки, позволяющей придать привычным предметам интерьера новые яркие образы;

– подсветки коллекции, хранящейся на стеллажах.

В последних двух случаях использование светодиодов представляется особенно актуальным. Небольшие по размеру небьющиеся модули могут встраиваться не только во вновь изготовляемую, но и в давно эксплуатируемую мебель. Хотите организовать подсветку стойки домашнего бара – нет проблем! Закрепите (с помощью саморезов, клея или другими способами) под столешницей необходимое количество небольших линеек-модулей желаемых цветов, помещенных в защитный корпус, – и все. Разве что тонкие провода, тянущиеся к светодиодам, потребуется защитить миниатюрным кабель-каналом.

Для подсветки коллекций светодиоды вообще незаменимы. Во-первых, они позволяют создать индивидуальный вариант освещения для каждого предмета (а сами почти не видны). Во-вторых, не нагревают освещаемый «раритет», как бы близко от него ни располагались.

При использовании светодиодных модулей в качестве архитектурной подсветки следует учитывать, что они пока еще не в состоянии испускать световой поток, который бы озарил, подобно прожектору, сразу весь фасад. Но подчеркнуть отдельные архитектурные детали и элементы этого фасада вполне возможно. Так, при помощи светодиодных линеек можно заливать светом или выделять отдельные поверхности, создавать световые карнизы и т. д. При этом подсветка бывает как белой, так и цветной, и даже меняющейся в зависимости от погодных условий и температуры на улице. Если вы хотите менять цвет фасада по собственному желанию, можно, используя светодиодные модули в трубчатых корпусах, создать на фасаде практически любой рисунок, а отдельные детали постройки подчеркнуть светодиодными прожекторами. Единственное, что надо учитывать при установке светодиодных светильников, – что их холодный свет не в состоянии растопить снег. А значит, лучше располагать их так, чтобы светящаяся поверхность была обращена вниз.

И наконец, о подсветке водоема и сада. При погружении в воду светодиоды насыщенных цветов позволят добиться просто фантастических эффектов, обеспечив при этом абсолютную электробезопасность. Кроме того, любимый пруд или бассейн можно «заселить» плавающими светящимися предметами (например, шарами), не требующими электропитания. Герметичный светящийся шар со встроенной солнечной батареей, аккумулятором и автоматическим выключателем подсветки украсит как бассейн, так и альпийскую горку.

При оформлении ландшафта светодиоды могут быть встроены в дорожки (в том числе подъездные), газоны, использованы для подсветки кустов и элементов садовой архитектуры, а также для обозначения габаритов открытых въездных ворот и гаражей. Но это летом, а зимой весь названный «эксклюзив», засыпанный снегом, к сожалению, не будет виден. Зато в зимнее время светодиоды с успехом применяются для украшения деревьев, а также подсветки ледяных скульптур и замерзшего пруда. Причем не просто освещают их, а подсвечивают изнутри – из-подо льда!