LED-Beleuchtung – Nuancen

In diesem Artikel werden wir ausf√ľhrlich √ľber LED-Beleuchtung sprechen, da diese Lampen in den kommenden Jahren in den meisten Lampen in und in der N√§he unserer H√§user installiert werden. Sie erfahren, welche Arten von LED-Lampen es gibt, von welchen Faktoren die Lebensdauer einer LED-Lampe abh√§ngt und wie Sie die richtige Wahl treffen.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Im Vergleich zu den √ľblichen Haushaltslampen – mit Gl√ľhlampen und Leuchtstofflampen – wissen die meisten von uns nur sehr wenig √ľber elektrische LED-Ger√§te. Nein, gew√∂hnliche LEDs sind schon lange im Alltag vorhanden und informieren uns √ľber das Einschalten von Haushaltsger√§ten oder das Funkeln mit bunten Lichtern am Neujahrsbaum, aber wie k√∂nnen sie einen Raum oder eine Stra√üe beleuchten – LEDs sind so klein, nicht wahr? Ich schlage vor, die LED-Beleuchtung von allen Seiten genau zu untersuchen, da diese Lampen in den kommenden Jahren in den meisten Lampen in und in der N√§he unserer H√§user installiert werden.

Weniger Stromkosten – mehr Licht

Alle elektrischen Lampen wandeln den ihnen zugef√ľhrten Strom in Lichtstrahlung um, die f√ľr das menschliche Auge sichtbar und in Lumen gemessen ist. Je h√∂her die Lichtausbeute, desto effizienter sind diese Leuchten..

LED-Beleuchtung - Nuancen

Vergleichen wir LED-Lampen und „Ilyich-Lampen“. Zwei Jahrzehnte zuvor ersetzten die Haushalte zur Verbesserung der Beleuchtung beispielsweise eine 100-Watt-Gl√ľhlampe durch eine leistungsst√§rkere 150-200-Watt-Lampe oder installierte Lampen mit mehreren Fassungen, um den Stromverbrauch auf jeden Fall zu erh√∂hen. Das Verh√§ltnis zwischen dem verbrauchten Strom und der Lichtausbeute von Gl√ľhlampen betr√§gt – 1 Watt etwa 12 Lumen. Es ist m√∂glich, die Lichtausbeute solcher Lampen nur durch Erh√∂hen der Erw√§rmungstemperatur des Wolframfadens zu erh√∂hen, dies verringert jedoch ihre bereits kurze Lebensdauer erheblich – eine gew√∂hnliche 100-W-Lampe kann nicht l√§nger als 1000 Stunden leuchten, da durch Erhitzen der Gl√ľhlampenfaden zerst√∂rt wird. Die einzige M√∂glichkeit, die Lebensdauer zu erh√∂hen, besteht darin, den ohnehin geringen Wirkungsgrad zu reduzieren, der 15% nicht √ľberschreitet. Wenn Sie beispielsweise den Wirkungsgrad durch Verringern der von der Lampe verbrauchten Spannung auf 4% senken, k√∂nnen Sie die Lebensdauer um das Tausendfache erh√∂hen. Eine solche Lampe leuchtet jedoch vollst√§ndig schwach.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Moderne LED-Lampen erzeugen f√ľr jedes verbrauchte Watt Strom mindestens 100 Lumen, die Intensit√§t des von ihnen erzeugten Lichtstroms √ľbersteigt die von Gl√ľhlampen um etwa das Zehnfache. Zum Beispiel sind LED-Scheinwerfer effizienter und weniger energieintensiv als ihre Gegenst√ľcke mit Gl√ľhlampen. Die Lichtausbeute einer LED-Lampe h√§ngt von der Art und Temperatur der LED-Heizung, den Eigenschaften des Netzteils sowie von dessen Design ab – optische und lichtstreuende Elemente am Lampensockel.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Um eine maximale Lichtleistung zu erzielen, reicht es nicht aus, eine Lampe nur mit hochwertigen LEDs auszustatten. Der Hersteller muss das effektivste thermische Regime darin aufbauen – wenn die Temperatur der LEDs im aktiven Bereich (der Elektronenrekombinationszone auf der Kristalloberfl√§che) um 10 ¬į C ansteigt, sinkt der Lichtstrom einer solchen Lampe um 2,5%. Mit anderen Worten, eine LED-Lampe, die nach dem Einbau in eine geschlossene Lampe einen Lichtstrom von 100 Lumen mit einer Erw√§rmung in der Elektronenrekombinationszone von etwa 25 ¬į C erzeugt, kann sich in der aktiven Zone auf 100 ¬į C erw√§rmen – die Intensit√§t ihrer Lichtstrahlung nimmt in diesem Fall auf 80 Lumen ab.

Richtwirkung der Lichtstrahlung. Gl√ľhlampen und Leuchtstofflampen, die in Leuchten eingebaut sind, erzeugen einen gleichm√§√üigen Lichtstrom in alle Richtungen – eine solche Beleuchtung kann nur mit Hilfe eines Lampenschirms oder Reflektors in eine Richtung fokussiert werden. Die Lichtemission von LEDs wird immer nur in eine Richtung gerichtet. Daher sind LED-Lampen mit einem optischen Element (Sekund√§roptik) ausgestattet, das die lineare Richtung des Lichtstroms von jeder LED auf den erforderlichen Winkel √§ndert, wodurch Sie eine gewisse Lichtstreuung erzielen k√∂nnen.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Die Linearit√§t des von einer LED-Lampe erzeugten Lichtstroms ist sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil von Lampen dieses Typs – zum einen werden die Lumen nicht verschwendet und beleuchten nur die erforderlichen Bereiche, wodurch Lampen mit geringerer Leistung in die Lampen eingebaut werden k√∂nnen. Andererseits muss der Aufbau der Beleuchtung mit LED-Lampen besonders verantwortungsbewusst erfolgen, da eine falsche Platzierung der Beleuchtungsger√§te zur Bildung von √ľberm√§√üig beleuchteten und zu dunklen Bereichen im Raum f√ľhrt..

Wie lange hält die LED-Lampe?

Verschiedene Hersteller sprechen von einer Lebensdauer von 30.000 bis 100.000 Stunden, dh im ersten Fall h√§lt die Lampe mehr als 8 Jahre, im zweiten Fall √ľber 27 Jahre, sofern die Lampe 10 Stunden t√§glich verwendet wird. Wie oben erw√§hnt, h√§ngt die Lebensdauer von LED-Lampen von √§hnlichen Eigenschaften der LED ab – schauen wir sie uns genauer an..

Das erste Kriterium, das die Lebensdauer einer LED beeinflusst, ist die Qualit√§t des LED-Kristalls und die Gleichm√§√üigkeit seiner Struktur. W√§hrend des Betriebs verschlechtert sich der Kristall aus zwei Gr√ľnden – infolge mehrfacher Verletzungen des Kristallgitters und aufgrund der Migration von Metallatomen, die die Elektroden bilden.

LED-Design a) Aufbau einer herkömmlichen LED: 1 РAnode; 2 РKathode; 3 РDirigent; 4 РKristall; 5 РKunststofflinse
b) Aufbau einer leistungsstarken LED: 1 – Geh√§use; 2 – Leiter; 3 – K√ľhlk√∂rper; 4 – Kristall; 5 – Linse; 6 – Kathode

In den Bereichen des Kristalls, in denen das Kristallgitter am meisten Schaden erlitten hat, wird Elektrizität nur unter Freisetzung von Wärme verbraucht, dh ohne Lichtstrahlung. Die genaue Ursache dieses Defekts ist nicht bekannt und wird vermutlich durch statische Elektrizität verursacht..

Metallatome, die von den Elektroden in die Kristallstruktur eindringen, verursachen Leckstr√∂me – die Bewegung des Stroms im Kristall durch Metalleinschl√ľsse auf atomarer Ebene, in diesem Fall wird kein Licht erzeugt. Mit zunehmendem Strom und steigender Temperatur nimmt der Prozess des Eindringens von Metallatomen in den LED-Kristall stark zu, w√§hrend die Lichtstrahlung und die Spannung abfallen – eine solche LED f√§llt schnell aus. Dieser Nachteil ist kosteng√ľnstigen „√ľbertakteten“ LED-Lampen eigen, die eine hohe Helligkeit bei unzureichend effizienter W√§rmeableitung aufweisen. Skrupellose Hersteller bevorzugen dies, den billigsten Weg, um die Lichtleistung ihrer Produkte aufgrund der relativ kurzen Lebensdauer des Produkts zu steigern.

Nicht nur der Hersteller, sondern auch der Anwender sind h√§ufig f√ľr den Temperaturanstieg in der LED-Lampe und damit f√ľr den schnellen Verschlei√ü verantwortlich. Ein Heizk√∂rper, der den LEDs W√§rme entzieht, muss diese an die Umgebungsluft oder an die Wand abgeben, an der die Leuchte befestigt ist. Wenn Sie mehrere LED-Lampen in eine abgeh√§ngte Decke einbauen oder deren Gl√ľhlampe mit einem eng angrenzenden Material schlie√üen, wird selbst die Lampe h√∂chster Qualit√§t aufgrund des Platzmangels f√ľr die W√§rmeableitung schnell √ľberhitzt. √úbrigens ist es richtig, Armstrong LED-Deckenleuchten in Form von Paneelen in die Zwischendecke einzubauen.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Eine schlechte Wärmeableitung während des Betriebs der LED-Lampe wirkt sich auch auf den Leuchtstoff aus, der den LED-Kristall bedeckt, und auf das in die LED eingebaute optische System. Ein Zeichen des Verschleißes des Leuchtstoffs ist eine bläuliche Färbung der Lichtstrahlung, die durch das Überwiegen der direkten Strahlung des Kristalls verursacht wird. Das optische System, das hauptsächlich aus Silikon oder Kunststoff besteht, verliert seine Transparenz, wodurch die Lichtleistung der LEDs verringert wird.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Es ist zu beachten, dass LEDs von vier der weltweit gr√∂√üten Hersteller in diesem Bereich, n√§mlich dem japanischen Unternehmen Nichia, dem niederl√§ndischen Philips, dem amerikanischen Gree und dem deutschen Osram, die h√∂chste Leistung und die l√§ngste Lebensdauer aufweisen. In Bezug auf die Lebensdauer von LED-Lampen ist zu beachten, dass sie mehrere Jahrzehnte lang Lichtstrahlung erzeugen k√∂nnen, die Intensit√§t dieser Strahlung jedoch aus den oben beschriebenen Gr√ľnden allm√§hlich abnimmt. Nach 25.000 Betriebsstunden (10 Stunden am Tag – 6,5 Jahre) nimmt die Lichtstromintensit√§t um 25 bis 30% ab, was jedoch den Anforderungen moderner Standards entspricht.

Arten von LED-Lampen

LED-Lampen werden je nach Verwendungszweck in Straßen-, Industrie- und Haushaltslampen unterteilt.

LED-Au√üenleuchten, die wei√ües Licht ausstrahlen, beleuchten Stra√üen, Parks und verschiedene architektonische Strukturen und haben keine austauschbare Lampe. Ihr Geh√§use dient zwei Zwecken: maximalem Schutz vor Staub und Feuchtigkeit und als Heizk√∂rper, der W√§rme an die Atmosph√§re abf√ľhrt..

LED Straßenlaternen

Leuchten f√ľr B√ľros (wei√ües Licht), Wohn- und Gemeinschaftseinrichtungen sowie Industriewerkst√§tten haben ebenfalls keine austauschbaren Elemente und sind praktisch wartungsfrei. Sie unterscheiden sich von Stra√üenleuchten dadurch, dass sie strengere Anforderungen an Lichtqualit√§t, stabile Farbwiedergabe und Betriebsbedingungen erf√ľllen..

LED-Beleuchtung - Nuancen

Haushalts-LED-Lampen (gelbes Licht) haben eine geringe Leistung (bis zu 20 W), ihr Design und ihre Eigenschaften erf√ľllen eine Reihe von Anforderungen an die Qualit√§t von Beleuchtung, Feuer und elektrischer Sicherheit, sie haben ein dekoratives Aussehen. In der Regel sind Haushaltsleuchten mit austauschbaren LED-Lampen ausgestattet. Diese Gruppe von Lampen ist in Bezug auf Design und Installationsort am unterschiedlichsten – sie k√∂nnen in Decke, Boden, W√§nde, M√∂bel, h√§ngend, f√ľr Tischbeleuchtung, als Nachtlicht, Spotbeleuchtung usw. eingebettet werden..

LED-Beleuchtung - Nuancen

Auswahl der LED-Lampe

Die Lebensdauer einer LED-Lampe h√§ngt von einer Reihe von Eigenschaften ab, die w√§hrend der Produktion ber√ľcksichtigt werden. Daher ist der Name des Herstellers bei der Auswahl wichtig – nur das Preiskriterium bestimmt nicht die Qualit√§t. Kommen wir zur Wahl – wie man keine Fehler macht, wenn man √ľberhaupt eine nicht billige LED-Lampe kauft?

Das √ľbliche Auswahlkriterium – die Leistung der Lampe in Watt – ist in Bezug auf LED-Lampen nicht vollst√§ndig bezeichnend, da es nur den Energieverbrauch pro Einheit angibt und wir die Menge der Lichtstrahlung kennen m√ľssen.

LED-Lampe

Die in Lumen (lm) gemessene Lichtemission kennzeichnet die F√§higkeit einer bestimmten Lampe, einen Raum zu beleuchten. In einigen F√§llen „vergisst“ der Hersteller, den Wert des Lichtstroms auf der Verpackung der Lampe anzugeben, und zitiert nur einen Vergleich mit einer Gl√ľhlampe einer bestimmten Leistung – diese LED-Lampe entspricht dieser in Bezug auf die Lichtqualit√§t vollst√§ndig. Ich schlage vor, die folgende Tabelle zu verwenden, um die Beziehung zwischen Lichtemission und Lampenleistung zu bestimmen..

Gl√ľhlampenleistung (W)Leuchtstofflampe, Leistung (W)LED-Lampe, Leistung (W)Lichtstrom (lm), Durchschnitt
205-72-3250
4010-134-5400
6015-168-10700
7518‚Äď2010-12900
einhundert25-3012-151200
15040-5018‚Äď201800
20060-8025-302500

Es scheint, dass diese Daten ausreichen, um die Wahl einer LED-Lampe zu treffen, aber dies ist nicht der Fall – es sollte ber√ľcksichtigt werden, dass LED-Lampen im Gegensatz zu Leuchtstofflampen und Gl√ľhlampen einen schmalen Strahl abgeben. Hersteller erweitern den Beleuchtungswinkel der Lampe um ein optisches Element, das den Divergenzwinkel des Lichtstrahls auf der Verpackung angibt. Wenn der Winkel 120 ¬į betr√§gt, bedeutet dies Folgendes: Der von der Lampe emittierte Lichtstrom nimmt um die H√§lfte ab, wenn der Lichtfluss um 60 ¬į von der Mittelachse abweicht. Das Richtungsmuster der Lichtstrahlung mit einer Divergenz von 120 ¬į ist ziemlich breit – der Raum unter einer solchen Lampe wird gro√üfl√§chig mit nahezu gleicher Helligkeit beleuchtet. LED-Lampen mit einem Divergenzwinkel von 20 ¬į bis 30 ¬į sind nur f√ľr die Fl√§chenbeleuchtung (Akzentbeleuchtung) geeignet, nicht f√ľr die normale Raumbeleuchtung.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Gro√üartig, k√∂nnte man meinen, Sie sollten LED-Lampen mit 120 ¬į Divergenz w√§hlen – egal was passiert! Weitwinkelbeleuchtung schafft ein weiteres Problem – hohe Helligkeit im Weitwinkel, die die Augen von Haushalten unangenehm machen kann. Aus diesem Grund k√∂nnen Lampen mit gro√üem Ausbreitungswinkel nur in Decken- und Wandleuchten eingebaut werden, die die Anforderung eines Schutzwinkels erf√ľllen. Lassen Sie mich erkl√§ren: Der Schutzwinkel der Leuchte ist der gr√∂√üte Winkel, in dem die Lichtquelle (Lampe) selbst nicht in die direkte Sichtlinie des menschlichen Auges f√§llt, dh die Augen nicht beleuchtet. Der Schutzwinkel in den Leuchten wird mit Hilfe von Gitterschirmen erzeugt, die in einem bestimmten Abstand von der Lampe eingestellt sind.

LED-Beleuchtung - Nuancen

Der n√§chste Indikator ist die Farbtemperatur oder mit anderen Worten der Farbton der von einer bestimmten Lampe erzeugten Lichtstrahlung. Wenn bei Gl√ľhlampen alles einfach war – ihr Licht war nur gelb, dann ist dies bei Leuchtstofflampen und LED-Lampen nicht der Fall. Achten Sie bei der Auswahl einer Lampe auf die auf der Verpackung angegebene Farbtemperatur in Grad Kelvin:

  • Von 2700 bis 3500 ¬į K – das sogenannte „warme“ Licht mit einem gelben Farbton, √§hnlich der Lichtstrahlung von Gl√ľhlampen. Gleichzeitig emittieren Lampen mit einer Farbtemperatur von 2700 ¬į K ein ausgepr√§gtes gelbes Licht, aber ihr Lichtstrom ist nicht so stark, und Lampen mit einer Farbtemperatur von 3500 ¬į K zeichnen sich durch eine st√§rkere Lichtstrahlung mit niedrigeren Gelbt√∂nen aus (sie erzeugen mehr wei√ües Licht als gelb)..
  • Von 4000 bis 5000 ¬į K – neutrale Wei√ülichtemission f√ľr helle Beleuchtung. Diese Lampen werden √ľblicherweise in B√ľros, Unternehmen und √∂ffentlichen Einrichtungen verwendet.
  • Mehr als 6500 ¬į K – k√ľhles wei√ües Licht mit hoher Lichtausbeute. Diese Lampengruppe wird nur f√ľr die Stra√üenbeleuchtung verwendet.

Achten Sie abschlie√üend auf den Farbwiedergabeindex (Farbwiedergabeindex), der auf der Lampenverpackung angegeben ist. Der numerische Wert gibt an, inwieweit die Farbe der von dieser Lampe beleuchteten Objekte mit ihrer nat√ľrlichen Farbe √ľbereinstimmt. Der optimale Wert dieses Indikators ist ein Farbwiedergabeindex von 70 und h√∂her (oder ein Farbwiedergabegrad von mindestens 2A). Stra√üenlaternen haben m√∂glicherweise einen niedrigeren Indexwert von 60 (oder 2B), jedoch nicht einen niedrigeren.

Artikel bewerten
An Freunde weitergeben
Empfehlungen zu jedem Thema von Experten
Einen Kommentar hinzuf√ľgen

Durch Klicken auf die Schaltfläche "Kommentar senden" stimme ich der Verarbeitung personenbezogener Daten zu und akzeptiere die Datenschutzrichtlinie