Ленты сверхъяркие светодиодные: преимущества и особенности монтажа

На фото — сверхъяркая led-лента со светимостью до 2000 Лм/м

За счет чего сверхъяркие светодиодные ленты обладают настолько высокой светимостью? Насколько хороши они в качестве основного освещения? Наконец, как правильно монтировать систему освещения из таких лент? Попробуем ответить на эти вопросы.

Первое знакомство

Сверхъяркая светодиодная лента называется так благодаря светимости в 1000 и более люменов на погонный метр. Максимальные значения — около 3000 Лм/м.

Для сравнения: использующаяся для монтажа скрытой подсветки  бюджетная лента на светодиодах 3528 отдает не больше 300-500 Лм/м.

Что такое те самые 3000 люменов, которые способен отдать метр ленты?

Согласно действующим нормам освещенности, этой светимости достаточно для следующей площади:

Изображение	Тип и площадь помещения, соответствующие освещению в 3000 Лм
Гостиная: норма освещенности — 150 Лк (люкс, или люменов на квадратный метр)	Кабинет или гостиная — 20 м2.
Норма освещенности детской — 200 Лк	Детская комната — 15 м2.
Прихожая: норма освещенности — 50 Лк	Коридор, прихожая — 60 м.

Столь высокий уровень светимости достигается за счет:

• Подбора наиболее эффективных светодиодов. В зависимости от поколения они имеют разную максимальную светимость: скажем, типичный smd 3528 может отдать 5 люменов, 5050 — уже 15, а более современный 5630 — все 40 Лм;
• Подачи на светодиоды повышенного напряжения путем изменения номиналов ограничивающих его резисторов. Светимость растет вслед за ростом напряжения;

Капитан Очевидность подсказывает: по мере роста напряжения увеличивается ток потребления сверхъярких светодиодов, а вслед за ним — энергопотребление на единицу длины ленты и ее теплоотдача. Любопытно, что ток потребления сверхъяркого светодиода растет куда быстрее напряжения: увеличение последнего вдвое поднимет ампераж цепи питания в 5-7 раз.

Зависимость между напряжением питания и потребляемым током

• Увеличения количества светодиодов на погонный метр. Очевидно, что 120 или 240 одинаковых светодиодов будут светить ярче, чем 30 или 60.

Оценка

А теперь давайте выясним, как лента светодиодная сверхъяркая выглядит на фоне конкурирующих решений — ламп накаливания, галогенок и люминесцентных ламп (компактных и полноразмерных).

Экономичность

По этому параметру светодиоды последних поколений не дают соперникам ни единого шанса. Судите сами:

Сравнительная энергоэффективность для разных типов освещения

• Светоотдача современных светодиодов на потребляемый ватт достигает 150-170 люменов;

Однако: потери в токоведущих цепях и преобразователе блока питания уменьшают это значение до 90-120 Лм/Вт.

• Полноразмерная люминесцентная лампа отдает около 70-80 Лм/Вт;
• Компактная люминесцентная (энергосберегающая) лампа дает еще более скромный результат (50 Лм/Вт) за счет потерь в компактном драйвере;
• Галогенки и лампы накаливания уныло замыкают колонну с результатами 15-20 и 12-15 Лм/Вт.

Подсказка: светоотдача на ватт линейно зависит от температуры спирали. У галогенных ламп она выше: специфичный состав заполняющего колбу газа препятствует испарению материала спирали при нагреве.

Срок службы

Светодиодные ленты — сверхъяркие и любые другие — служат, по заверениям производителей, не менее 30000 часов. А что творится у конкурентов?

• Лампы накаливания — в среднем 1000 часов (что примерно соответствует 3 месяцам службы в реальных условиях);

Карьера лампы накаливания редко длится хотя бы полгода

• Галогенки — не менее 2000 часов;
• Недорогие энергосберегающие лампы от малоизвестных производителей — до 8000;
• Качественные компактные люминесцентные лампы (компактные и полноразмерные) — 12-15 тысяч часов.

Похоже, наш герой снова лидирует.

Расходы

Цена пятиметровой  бюджетной ленты на светодиодах 5630 со светимостью 1000 Лм/м примерно равна 1400-1500 рублям. БП мощностью в 100 ватт обойдется еще в 400 — 500 рублей.

Справка: блок питания желательно подбирать с запасом по мощности в 20-30%. Работа с нагрузкой, близкой к предельной, пагубно сказывается на сроке службы конденсаторов стабилизатора питания: при нагреве они вздуваются и утрачивают электрическую емкость.

Итого: освещенность в 1000 люменов будет стоить покупателю (1500+500)/5=400 рублей.

Для работы освещения нужен комплект из led-ленты и блока питания

Как поживают прочие источники света?

• Ту же светимость в исполнении энергосберегающей лампы производители оценивают в 70-120 рублей в зависимости от бренда;
• Галогенка на 1000 Лм стоит 40-60 рублей;
• Старая добрая лампочка Ильича на 75 ватт (что даст нам те же 1000 Лм) облегчит карман покупателя на… 15-20 рублей.

Фиаско?

Нет уж, позвольте, давайте считать с учетом эксплуатационных расходов.

Светодиодная лента сверхъяркая длиной 1 метр потребляет с учетом всех потерь не больше 12-14 ватт. Сутки ее работы будут означать израсходованные 0,014*24=0,336 кВт·ч электроэнергии, которые по нынешним (середина 2017 года) ценам обойдутся владельцу в 1,68 рубля.

Московские тарифы на свет во второй половине 2017 года

Лампа накаливания израсходует за сутки 0,075*24=1,8 кВт·ч, которые стоят уже 9 рублей. С учетом разницы в стоимости решений (максимально 400-15=385 р.) период окупаемости будет равен 385/(9-1,68)=52,6 дня (разумеется, при непрерывной работе освещения).

Светильник или лента

Мы убедительно доказали преимущество светодиодов перед прочими источниками света. Однако, помимо лент, на рынке давно присутствуют светодиодные лампы и светильники. Разве они чем-то хуже обсуждаемого нами решения?

Только одним: они дают тени.

Точечные источники света дают мешающие работе тени

Лента представляет собой несколько десятков или сотен точечных источников света, размещенных на некотором расстоянии друг от друга, поэтому она теней практически не дает.

Где это важно:

• При любых работах с мелкими деталями (сюда входят ремонт радиоэлектронной аппаратуры, моделирование, шитье и многое другое);
• При наборе текстов (если, конечно, вы не владеете слепой печатью);
• В работе парикмахеров, стилистов и визажистов. Тени способны до неузнаваемости исказить образ, который собирается создать мастер.

Отсутствие теней очень важно в работе визажиста

Правила монтажа

Греющиеся при работе сверхъяркие светодиоды и ток потребления ленты накладывают ряд ограничений на ее монтаж своими руками.

Узнать больше о ее монтаже вам поможет прикрепленное к статье видео.

• При мощности в 14 Вт/м и более ее нужно клеить только на рассеивающий тепло профиль или любую другую поверхность с высокой теплопроводностью. В противном случае перегрев ленты приведет к быстрой деградации светодиодов с сопутствующей потерей части их светимости;

Алюминиевый теплоотводный профиль

• Две пятиметровых ленты нельзя соединять последовательно: большой ток в токоведущих жилах ближней к БП ленты опять-таки вызовет перегрев вплоть до отпайки светодиодов и резисторов;

Больше того: пятиметровую ленту желательно разрезать на два отрезка по 2,5 метра, запитав каждый из них отдельным проводом. Резать можно только по меткам, расположенным через каждые 3 (реже — через каждые 6) светодиодов.

• БП должен стоять в вентилируемой нише. Инструкция связана с отсутствием у абсолютного большинства блоков питания активного охлаждения: при работе они ощутимо греются;

Блок питания на фото лишен принудительного охлаждения и должен устанавливаться в вентилируемой нише

• Закрывать ленту пластиковыми рассеивателями можно только при монтаже на алюминиевый профиль: пластик ограничит теплоотвод.

Кроме того: он будет поглощать до трети излучаемого светодиодами света. Процент поглощения будет расти по мере того, как рассеиватель покрывается пылью.

Рассеиватель поглощает существенную часть света

Заключение

Надеемся, что нам удалось доказать читателю: светодиодная сверхъяркая лента вполне способна выполнять функции основного освещения. Успехов!