Почему и как сильно нагреваются светодиодные лампы

Почему и как сильно нагреваются светодиодные лампы

Современные осветительные приборы заметно отличаются от привычных ламп накаливания по всем параметрам. Особенно заметна разница у светодиодных экземпляров, ставших наиболее популярными и востребованными благодаря удачному сочетанию свойств. Одним из преимуществ ЛЕД устройств считается практически полное отсутствие нагрева, но этого не подтверждает ни теория, ни практика. Рассмотрим, насколько сильно нагреваются светодиодные лампы, и откуда в них берутся излишки тепла.

Начнем с потолков

Натяжные потолки сегодня стали довольно популярным и частым явлением в наших домах и квартирах. По распространенности они сравнимы разве что с гипсокартонными конструкциями.

Обратите внимание! Особенностью любых натяжных потолков является их основа или натяжное полотно. Оно состоит из специального материала (ПВХ пленки), который при нагревании специальным строительным феном способен принимать натянутое положение вдоль всей площади потолка.

Поливинилхлорид, которые является основой такой пленки, довольно плохо переносит нагрев после своей установки. Поэтому здесь и возникает необходимость в правильном подборе истопника света для люстр и точечных светильников, которые в дальнейшем будут установлены на конструкции для освещения помещений.
Неправильный подбор лампочки или неверное размещение люстр (бронзовых, хрустальных и т.д.) может привести к повреждению натяжных потолков. Используя лампочки, которые обладают способностью сильно нагреваться, вы можете легко повредить хрупкую структуру поливинилхлорида.

Обратите внимание! Необратимое разрушение поливинилхлоридного слоя происходят при достижении температуры 110-120оС.

Если обобщить, то такое повреждение возможно в следующих ситуациях:

  • неправильно подобранный источник света. Это самая главная причина, по которой чаще всего портится красивая глянцевая поверхность натяжных потолков. В ситуации с таким потолком специалисты рекомендуют использовать только энергосберегающие лампочки;

Обратите внимание! Энергосберегающие источники света сегодня могут использоваться в любых светильниках: от люстр (стеклянных, хрустальных, бронзовых и т.д.) до точечных светильников. Как правило, именно эти два типа осветительных приборов имеют место при установке натяжных потолков.

  • установка люстр (бронзовых, хрустальных, деревянных и т.д.) слишком близко к натяжной поверхности. Для того чтобы минимизировать негативное воздействие нагретой лампочки на структуру потолка, люстры обычно используют подвесных разновидностей. В этом случае можно снизить вред путем увеличения расстояния между источником света и поливинилхлоридной пленкой;

Обратите внимание! Вариант с установкой люстр подвесной модели не всегда уместен, так как в помещении могут быть низкие потолки. В такой ситуации приходится использовать точечные светильники, встроенные в потолок, или потолочные люстры. А это не решает проблему.

Люстра на натяжном потолке

  • установка плафонов таким образом, что они светят вверх, на покрытие натяжных потолков. Если плафоны будут размещены именно так, а не вниз, то тепловой поток станет концентрироваться на пленке, а не рассеиваться в пространстве комнаты. Это опять-таки приводит к появлению дефектов на полотне.

Самым лучшим и простым в реализации вариантом, который позволит избежать повреждения поливинилхлоридной пленки потолочной конструкции, является использование энергосберегающие источники света.

Какие лампочки не нагреваются?

С точки зрения физики, любая лампочка – это преобразователь электрической энергии в световую. При этом в свет трансформируется не более 40% потреблённой мощности. Остальная энергия рассеивается в виде тепла в окружающее пространство. Отсюда следует, что лампы всех типов нагреваются во время работы и чем меньше КПД, тем больше тепла они выделяют. Например:

  • верхняя часть колбы лампы накаливания на 100 Вт разогревается до 280°C, а цоколь – до 70°C;
  • компактная люминесцентная лампа на 15 Вт имеет наибольший нагрев у основания, там, где находится спираль – до 130°C. Температура цокольной части, где расположена ЭПРА не превышает 60°C;
  • в светодиодных лампах больше всего нагревается металлопластиковая часть корпуса (до 60-75°C), которая служит радиатором для светодиодов.

– Именно эти осветительные приборы подходят лучше всего для установки в узких, закрытых, плохо вентилируемых местах. Они очень слабо нагреваются, поэтому пожаробезопасны. Благодаря такому свойству светодиодные светильники часто используют в натяжных, подвесных потолках, для подсветки мебели.

– При соответствующей герметизации LED-светильника его можно использовать во влажной среде и даже под водой, например для подсветки бассейна, аквариума, в ванной, душевой. Полностью загерметизированную светодиодную ленту можно крепить на днище автомобиля, фасаде дома, снаружи торгового павильона.

Почему греется светильник с галогенными лампами

Чтобы разобраться в причинах нагревания точечного светильника, необходимо изучить конструкцию и принцип работы галогенной лампы. Конструктивно данная лампа представляет собой резервуар, дополненный галогенидами (парами йода и брома). По сути, это та же лампа со спиралью накаливания. Принципиальное отличие лишь в наличии буферного газа, благодаря которому температура спирали из вольфрамовой проволоки повышается.

Конструкция галогенной лампы:

a — низковольтная капсульная лампа.
b — лампа с отражателем для встраиваемых светильников.
c — лампа под патрон с резьбой Эдисона.
1 — вольфрамовая нить (спираль).
2 — стеклянная колба.
3 — электроды.
4 — контактная группа.
5 — отражатель (рефлектор).

Принцип работы галогенной лампы (галогенный цикл):

  • Галогены (йод или бром) вступают в реакцию с вольфрамом, не давая ему оседать на колбе.
  • Обратный процесс происходит вблизи тела накала, где соединения при нагреве распадаются, и атомы вольфрама возвращаются на спираль.

Несмотря на то, что галогенный цикл значительно улучшает производительность и срок эксплуатации, все же главным недостатком ламп данного типа является их высокая теплоотдача.

Температура нагрева галогенной лампы в зависимости от потребляемой мощности может достигать 150°С, что значительно сокращают область ее применения. Такие лампы не рекомендуется монтировать в точечный светильник потолка из панелей ПВХ, натяжного потолка (критическая точка нагрева для поливинилхлоридных потолков составляет 70⁰C).

Безопасность и удобство эксплуатации

В отличие от люминесцентных ламп, содержащих внутри люминофор, светодиодные лампы начинают давать свет, как только подалось напряжение. Это происходит от того, что люминофор может светиться, только при соблюдении некоторых условий, для подготовки которых требуется время. Ещё одно достоинство в пользу LED-ламп.

По части создания интенсивного света с помощью диммера LED-лампы тоже впереди, поскольку люминесцентные лампы вовсе не могут работать с диммером, поскольку тот искажает форму напряжения, необходимого для работы данных ламп. Когда вы выбираете светодиодные лампы для интенсивного освещения, обратите внимание на то, являются ли лампы диммируемыми или нет. Недостаток состоит в большей стоимости таких ламп по сравнению с аналогами со сходными характеристиками.

Идём далее. В случае наличия колбы у светодиодных ламп, она выполняется из пластика, устойчивого к ударам и механическим повреждениям. Для изготовления колбы у люминесцентных ламп используется стекло, поэтому, если у них повреждается трубка, то данные лампы перестают работать.

Кроме того, для утилизации люминесцентных ламп нужны перерабатывающие предприятия. Происходит это потому, что в дешёвых моделях ламп содержатся ртутные пары, из-за чего при повреждении такие лампы могут оказать негативное влияние на здоровье. Посему, такие лампы после поломки, как уже это было сказано выше, следует утилизировать.

Читайте также  Посудомойка бош не греет воду

Эффективность ламп различных типов

Идём далее. При любой поломке лампы накаливания или люминесцентной лампы их использовать снова невозможно. За счёт того, что у LED-лампы на корпусе расположено множество кристаллов, при их повреждении свет становится чуть тусклее, но лампа продолжает светить за счёт оставшихся кристаллов.

При желании и должном умении паять вы можете установить на лампу новые кристаллы, вернув свету лампы изначальную яркость. Говоря о безопасности использования ламп, следует также поподробнее остановиться на таком параметре, как цветовой спектр света LED-ламп, который более стабилен, чем у их аналогов.

У LED-ламп практически отсутствует частота мерцания. Для сравнения, у ламп с люминофором это частота составляет практически 50 раз в секунду. Глазу такое мерцание может быть незаметно, но для некоторых людей это может создать состояние нервозности. Для люминесцентных ламп решение данного дефекта осуществляется с помощью электронного пускового механизма, что значительно увеличивает их стоимость.

Работа на LED-кристаллах также снимает проблему для ламп с высокими температурами. Их можно использовать с самыми разными патронами люстр и светильников, поскольку у светодиодных ламп нагрев никогда не превысит предельно допустимые значения.

У люминофорных ламп при работе температура составляет порядка 60°C. Конечно, для возгорания такой температуры явно недостаточно, но, если ваша электроника или проводка неисправна, или даёт сбои, температура ламп может возрасти до 4х раз. Про лампы накаливания уже и говорить не приходится.

Измеряем нагрев атолампы CL6 с цоколем H7 в обычной фаре

В этом случае была взята рефлекторная фара. Изначально можно сказать, что нагрев будет существенно меньше, чем у предыдущего эксперимента, за счет большей площади и возможности более быстрой циркуляции воздуха внутри фары.

Параметры 20 мин. 40 мин. 1 час 1ч. 20 мин. 1ч. 40 мин. 2ч.
Освещенность, в люксах 20000 19600 19400 18800 18700 18600
Нагрев поверхности фары, град С 12 15 17 22 25 25

Разница на лицо. Уменьшение светового потока всего на СЕМЬ процентов. Если делать сравнение с первым тестом, то лед автолампа CL6 H7, установленная в линзованную фару, за счет нагрева будет иметь срок службы на много меньше, по сравнению с рифленой.

Также, если сравнить с нагревом фары от ксеноновых и галогенных ламп, то светодиодная также выигрывает: галогенная нагревает фару до 70 градусов, ксеноновая до 60 и наша диодная до 25 градусов. Разница на лицо. Другое дело как она светит и куда!) Но это посмотрим в другой статье.

Неисправность электропроводки

Неисправная электрическая проводка вызывает беспорядочное прерывание подаваемого на лампу напряжения. Если контакт нарушен в патроне, выключателе либо распределительной коробке, то в сети наблюдаются перебои электропитания, а реактивные элементы схемы управления светодиодом вызывают всплеск напряжения, опасный для светодиода.

С такой проблемой автомобилистам часто приходится сталкиваться после замены ламп, когда, под действием высоких температур, пружинные контакты спекаются и теряют упругость, из-за чего светодиод перегорает сам и может вызвать возгорание всей проводки автомобиля.

Неисправная электропроводка — частая причина перегорания даже дорогостоящих и качественных светодиодных ламп. Проблема не в качестве светодиодов — проблема в плохих электрических контактах.

Внимание! Избегайте скруток проводов в электрической цепи авто — используйте специальные монтажные коннекторы, либо меняйте весь участок проводки между клеммами.

Перебор напряжения и перегрев

Перегрев светодиодных светильников в авто может быть вызван низкокачественными лампами или включенными в электроцепь драйверами. Как показывает практика, этой проблемой «не болеют» только светильники «премиального» класса.

Если сравнивать дорогие и бюджетные светодиоды, то при одинаковом уровне мощности вторые могут светить намного ярче. Но это не говорит о качестве: скорее всего можно вести речь о недолгом сроке их службы.

Важно! Светодиоды в машине перегорают также из-за плохой и предварительно не продуманной циркуляции воздуха, что приводит к перегреву .

Другие причины перегорания светодиодных ламп

Вы снизили количество вредных факторов до минимума, но лампы все равно выходят из строя. Отчего это происходит? Есть еще две причины:

  • слишком частое включение и выключение;
  • плохой источник питания.

Частое включение-выключение ламп

При включении света происходит бросок тока через сглаживающий конденсатор. Поэтому возникает опасность перегорания предохранителя или токоведущей дорожки. Чтобы избежать такой проблемы, не нужно постоянно переключать освещение. LED-светильники экономичны, и лишний час работы не ударит по бюджету.

Преобразователь напряжения

Отсутствие защиты от перепадов напряжения — основная проблема ламп бюджетного ценового сегмента. Стабильный ток для работы светодиодов обеспечивает драйвер. Часто именно он выходит из строя по описанным выше причинам. Проверьте наличие напряжения на выходе блока питания, а также целостность всех светодиодов.

Для низковольтных светильников (12 В) используют также электронные трансформаторы. Если у вас не горит ни одна лампа – проверьте сначала именно его. Кстати, из нескольких перегоревших совсем несложно собрать одну.

Качественный свет очень важен для вашего здоровья и зрения, но дешевая продукция – это удар по бюджету. Лампы часто сгорают, коэффициент пульсаций, качество цветопередачи не соответствуют нормативам. Следите за состоянием ваших светильников, выключателей и проводки, чтобы избежать преждевременной “смерти” ламп. Тогда вы избежите излишних трат.