Нагреваются ли светодиодные лампы во время работы

Чем привлекательны светодиодные источники

Лампа нового поколения представляет собой полупроводниковый прибор, реагирующий свечением на прохождение электрического тока. В сравнении с традиционными видами освещения светодиодный источник обладает существенными преимуществами:

• срок его эксплуатации составляет 50 тысяч часов независимо от количества включений-выключений
• потребление электроэнергии самое низкое среди всех существующих источников света – примерно в 8-10 раз в сравнении с лампой накаливания
• он безопасный в использовании – не бьется, не взрывается, не выделяет вредных веществ
• имеет широкий диапазон применения – в жилых и административных помещениях, во влажных условиях, вне зданий

Светодиодные лампы удачно используются в различных интерьерных решениях, они способны заменить и основное, и дополнительное освещение комнат. Сегодня активное применение находит светодиодная лента для дома. С ее помощью удается добиться равномерного освещения, выделить подсветкой какой-либо уголок, придать помещению желаемый световой оттенок.

Но, существует один вопрос, который требует немедленного разъяснения: не нагреваются ли эти лампы при свечении, совместимы ли они с интерьерными драпировками, натяжными и навесными потолками, прочими материалами для декора.

Нагреваются ли светодиодные лампы?

Известно, что светодиодная лампа может работать при достаточно низких температурах, но ее верхний рабочий предел составляет 75°С. При его превышении лампа уменьшает свой ресурс и ее срок службы сокращается. Зная о таких особенностях светодиода, становится понятным, почему главным условием его применения является открытый плафон и постоянный приток воздуха. При работе этого источника света выделяется тепло, которое должно иметь выход.

Производитель предусмотрел такую возможность и оснастил свою продукцию радиатором. Его роль выполняет ребристая поверхность алюминия в лампе, и чем она мощнее, тем большей площадью должен обладать радиатор. Таким образом, наличие радиатора в светодиоде способствует отводу тепла во внешнюю среду и поддерживает его рабочую температуру в пределах 60°С.

Учитывая температурный режим работы светодиодных приборов, напрашивается вывод, что их нельзя применять в жарких помещениях без вентиляции. И на основе изложенной информации появляется следующий вывод, что светодиод может нагреваться, но с выделяющимся теплом успешно справляется встроенный в лампу радиатор.

Современные светодиодные лампы – это новая продукция, требующая проверки временем и дальнейшей доработки до идеального стандарта. И пока этот процесс продолжается, у каждого потребителя есть возможность опробовать эту полную преимуществ новинку.

Почему греется светодиодная лампа

Светодиодные лампы имеют встроенные радиаторы, которые служат для отвода излишнего тепла. Эти радиаторы помогают разделить и распределить нагреваемые части лампы для более эффективного охлаждения. Однако, даже при наличии радиаторов, светодиоды все равно могут нагреваться. Если внешняя температура слишком высока или вентиляция недостаточна, лампа может перегреться и выйти из строя.

Еще одна причина нагревания светодиодных ламп — это недостаточное охлаждение мощных светодиодов. Качество материалов, из которых изготовляются светодиоды, теплоотвода и конструкция лампы могут существенно влиять на ее нагрев. Если светодиодная лампа имеет низкое качество материалов или неправильную конструкцию, это может привести к проблемам с охлаждением и, соответственно, повышенному нагреванию.

Кроме того, электрические компоненты в лампе, такие как резисторы и конденсаторы, также могут немного нагреваться в процессе работы, что является нормальным явлением. Однако, если лампа сильно нагревается или выдает заметное количество тепла, это может указывать на проблемы с ее работой или конструкцией.

Важно обратить внимание, что некоторое нагревание светодиодной лампы является нормой и не является признаком ее дефекта или возможного дефекта. Однако, если лампа становится чрезмерно горячей или нагревается до очень высоких температур, следует обратиться к производителю или заменить ее на новую

Причины нагревания светодиодной лампы	Решение
Неполное преобразование электрической энергии в световую	Обеспечить достаточную вентиляцию и охлаждение
Недостаточное охлаждение мощных светодиодов	Использовать лампы с высоким качеством материалов и конструкции
Естественное нагревание электрических компонентов	Наблюдать за работой лампы и заменить ее, если нагревание значительно

Какую лампу использовать в подвесном потолке из панелей ПВХ

Точечное освещение в подвесных конструкциях из панелей ПВХ (или натяжных потолках) должно соответствовать ряду требований. Основное — температура нагрева лампы и корпуса светильника. Материал рассматриваемых потолков, обладая низкой термостойкостью, под воздействием больших температур может пожелтеть, покрыться пятнами, растрескаться и утратить эластичность. Уберечься от данных деформаций можно подобрав оптимальный источник света. На личном примере, выбирая межу галогенной или LED лампой, оптимальным оказался последний вариант.

Определившись, что температура нагрева светодиодных ламп невысокая, а цена в 2 — 3 раза выше галогенных образцов, дополнительно рекомендуется изучить полный сравнительный анализ:

Критерий	Светодиодные лампы (LED)	Галогенные лампы
Принцип работы	В основу светодиодного освещения заложен принцип работы полупроводников. Энергия образуется в ходе движения положительных и отрицательных зарядов, и максимальная ее часть выделяется в виде фотонов видимого света.	Принцип действия схож с работой лампы накаливания. Вольфрамовая спираль является телом накаливания в галогенных лампах. Она накаливается до свечения под воздействием электрического тока. Галогениды, находящиеся в колбе со спиралью возвращают вольфрамовые испарения к телу накаливания, значительно продлевая работоспособность лампы.
Наполнение колбы лампы	Наполнение колбы не имеет значение, так как свет исходит непосредственно от диодов и не имеет химической составляющей.	Внутри колбы вакуум или инертный газ (азот, аргон, криптон). Вольфрамовая нить дополнена активными веществами, которые отвечают за химический цикл.
Нагревание в процессе свечения	Светодиодные лампы имеют минимальный нагрев – до 70°С.	У галогенных ламп сравнительно высокая теплоотдача — 150°С.
Распределение и потребление электроэнергии	Почти вся электроэнергия направляется на образование фотонов света. Энергопотребление в 8 — 10 раз ниже, чем у обычных ламп накаливания.	Большая часть энергии потребляется на накаливание нити, и незначительная — на образование света. Энергопотребление на 20-50% ниже, чем у обычных ламп накаливания.
Срок службы	От 30000 до 100000 часов работы.	От 2000 до 2500 часов работы.
Эквивалент мощности (Ватт)	Для замены лампы накаливания в 100 Ватт, потребуется светодиодная лампа мощностью 10 Ватт.	Для замены лампы накаливания в 100 Ватт, потребуется галогенная лампа мощностью 60 Ватт.
Яркость (Lm)	800 Lm.	700 Lm.
Варианты оттенка светового потока	Свет может быть теплого, нейтрального или холодного (белого цвета), цветным (в зависимости от диодов).	Теплая, близкая к белому цветовая тональность. Лампы обладают высокой цветопередачей.
Время развития максимальной яркости	2-3 секунды.	2-3 секунды.
Ограничения	Не стоит использовать LED лампы в условиях, где необходимо равномерное распределение света, так как светодиоды дают строго направленный световой поток.	Лампы сильно нагреваются, поэтому не допускается их применение в пожароопасных светильниках и люстрах. Также не стоит использовать их в сетях с сильными скачками напряжения.
Температурный диапазон работы	-90 +200°С.	-130 +150°С.
Экологическая безопасность	Безопасны.	Излучают небольшое количество ультрафиолета.

В заключение стоит отметить, что решением проблемы с сильно греющимися галогенными лампами была их замена на светодиодные энергосберегающие лампы. Конкретная модель представлена на заглавном изображении к данному материалу (ориентировочная стоимость 65 рублей). Ее мощность 5 Вт, что соответствует 35 Вт для галогенной. В результате, светильник почти не нагревается, а свет излучается более яркий по сравнению с ранее установленными галогенными лампами мощностью в 50 Вт. Также, при работе галогенных ламп пространство над потолком настолько освещалось, что панели ПВХ просвечивались. Со светодиодами данные просветы исчезли.

https://youtube.com/watch?v=i_8yva66AY0

Основные причины выхода из строя

Основной причиной перегорания светодиодных ламп является неисправность проводки

Неисправная или прогнившая электропроводка в квартире или автомобиле – главная причина перегорания светодиодных лампочек. Большая часть кабелей была проложена много лет назад, поэтому детали и провода изношены. Менять проводку долго, дорого, не всегда возможно.

«Человеческий фактор» – ошибки электриков, строителей, других мастеров не редкость. Некорректный расчет требуемого напряжения, плохое соединение контактов, выбор неподходящих элементов – все это приводит к искрению сети, сбоям, разъединениям и другим проблемам.

«Неправильные» осветительные приборы (бра, люстры, светильники) – еще одна причина постоянного перегорания светодиодов. Около трети потребляемого напряжения расходуется на освещение, оставшиеся 2/3 трансформируются в тепло. Поэтому при разработке приборов необходимо учитывать нагревание кристаллов и предусматривать возможность своевременного охлаждения.

Понять, почему перегорают светодиодные лампочки, зачастую может только профессиональный электрик.

Неисправности и дефекты проводки

Неисправная электропроводка в квартире

Светодиоды сгорают при частых скачках и перепадах напряжения. Проблемы возникают на линиях электропередач, во время грозы, непосредственно в помещении. Своевременная проверка целостности проводов поможет избежать непредвиденных поломок и уменьшит частоту перегорания LED-светильников.

Лампы со светодиодами плохо работают в условиях пониженного напряжения. Следует проверять качество соединений в распределительной коробке, устранять скручивания и перегибы. Старые переключатели и блоки также могут стать причиной преждевременного перегорания энергосберегающих лампочек.

Проверка люстры, выявление дефектов

Неисправный патрон

Люстры имеют простое строение и основное «проблемное» место – патрон. Признаки неисправностей:

• чрезмерное нагревание;
• искрение;
• почернение и нагар.

Нельзя использовать LED-устройства в люстрах с закрытыми плафонами, с помещением потолочной колбы вниз. При подобном расположении тепло накапливается, возможностей охлаждения нет.

Некачественные светодиодные лампы

Некачественная светодиодная лампа быстро перегорает

Одна из рекомендаций электриков – не покупать устройства дешевле 120 рублей. Менее дорогие модели делают без возможности охлаждения, стабилизации, балластных конденсаторов и других способов защиты, при этом обладают хлипким корпусом. Хотя подобные устройства «без всего» исчезают с рынка.

Чтобы минимизировать последствия при работе с дешевыми механизмами, можно установить варистор – специальное устройство, стабилизирующее напряжение при перепадах электроэнергии. Обычно используют прибор с уровнем срабатывания около 470 В. Дополнительные способы – установка емкости фильтрующего конденсатора и предохранителя на плату.

Суть света

Свет, как физическое явление, может иметь различные проявления. При разном свете мы будем видеть предметы и окружающую нас действительность в разных оттенках, что, несомненно, отразится на нашем мировосприятии. При этом мы можем воспринимать объекты четче или искаженнее. За правильность освещения и то, как мы будем его воспринимать окружающее пространство, отвечает цветовая температура и индекс цветопередачи.

Свечение светодиодной лампы

Цветовая температура у светодиодных ламп должна отвечать определенным требованиям, чтобы не приносить неудобств. Это основная характеристика любого типа лампочек, особенно тех, которые способны на нагрев. Стоит отметить, что светодиодные источники света способны на самый минимальный нагрев. Поэтому, даже несмотря на то, что они способны немного греться, их активно используют в тандеме с натяжными потолками. Цветовая температура определяет у светового излучения спектральный состав, который должен объективно восприниматься зрительными анализаторами человека (глазами). Измеряется данный показатель у светодиодных ламп, впрочем, как у других источников света, с помощью колориметра. А сами измеряется он в обратных микроградусах или миредах. При выборе светодиодных моделей потребитель должен быть знаком с этим показателем, чтобы сделать правильную покупку. Для определения оптимального диапазона цветовой температуры существует соответствующая таблица.

Таблица цветовой температуры

При выборе источника света для дома, улицы или авто, необходимо помнить, что излучаемый лампочкой свет должен быть максимально приближен к естественному уровню освещенности.

Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) высокого давления

Разрядные лампы высокого давления не нуждаются в зажигающем устройстве, благодаря дополнительным резисторам и электродам в колбе. Подключаясь напрямую к напряжению в 220 Вт, они зажигается непосредственно от светового потока. Мощность – от 80 до 250 Вт. ДРЛ намного экономичнее ламп накаливания, не реагируют на изменения температуры, поэтому могут использоваться на улице. Срок службы таких ламп – до 15 000 часов.

Недостатки: процесс разгорания ДРЛ длится около 10мин, световой поток пульсирует, цветопередача — низкая. Повторно включить горячую лампу невозможно, пока та полностью не остынет.

Подписка на рассылку

Большинство ламп во время работы нагреваются, и это может заметно повлиять на их выбор и условия эксплуатации. Например, в светильниках с пластиковыми или хрупкими хрустальными деталями безопаснее использовать лампы, которые почти не нагреваются (люминесцентные, светодиодные). Лампы накаливания и галогенные подходят для потолочных светильников, но их лучше избегать там, где ими может обжечься ребенок.

При выборе лампы учитывают ее рабочую температуру и температуру нагрева поверхности лампы. Рабочая температура лампы, она же цветовая, измеряется в кельвинах (К): теплый белый свет — 2700-3500 К, белый свет — 3500-5000 К, холодный белый, или «дневной свет» — от 4200 до 6200 К.

Теплый белый свет лучше подходит для жилых помещений, а лампы «дневного света» — для офисных.

Старые добрые лампы накаливания

Рабочая температура лампы накаливания (с вольфрамовой нитью) — 2200-3000 К, хотя бывает и до 3400 К. Она светит теплым желтоватым светом. Работать лампа накаливания может в самых суровых условиях. Перегрев или переохлаждение элементов лампы не влияет на срок ее службы.

Температура нити накаливания лампы достигает 2600-3000°С, из-за чего максимальная температура лампочки накаливания на поверхности достигает 250°С при мощности 75 Вт, 290°С — у лампы на 100 Вт. Особенно сильно нагреваются лампы, накрытые тканью или бумагой. Иногда перегретый внешний материал может загореться уже через час!

Эти лампы представляют определенную опасность, и при обращении с ними нужно выполнять определенные правила: не допускать перегрева материалов рядом с лампой, использовать термостойкую арматуру. Расстояние от лампы до горючего материала должно составлять минимум 2,5 см. Прикосновение к разогретой лампе практически гарантирует немедленный ожог.

Галогенные лампы

Известные недостатком галогенных ламп является сравнительно высокая теплоотдача. Хотя она ниже, чем у ламп накаливания, все же температура нагрева галогенной лампы может достигать 150°С. Неправильно подобранные или установленные лампы, встроенные в натяжной потолок, могут перегреть и оплавить его. Требования к безопасности, в целом, те же, что и для ламп накаливания.

Рабочая температура галогеновых ламп — от 2200 до 3000 К, то есть только теплый белый свет.

Люминесцентные (энергосберегающие) лампы

Диапазон рабочей температуры энергосберегающих ламп довольно широк — от 2700 до 7700 К. Работать люминесцентная лампа в российских условиях может только в помещении. При температуре ниже –10°С она может вообще не зажечься или светить тускло, хотя качественные модели выдерживают температуры от –20°С до +40°С.

Низкая температура нагрева энергосберегающих ламп — их явное преимущество. Температура люминесцентной лампы во время работы — до 50-60°С, ее можно держать руками и не обжечься. В закрытом плафоне лампа может нагреться до 90°С. В таком случае плафон защищает человека от ожогов и сам выдерживает подобный нагрев, но срок службы лампы значительно сокращается. Люминесцентные лампы славятся низким уровнем пожароопасности, их можно использовать в светильниках с корпусом из нестойких материалов.

Светодиодные лампы

Температура нагрева светодиодных ламп редко достигает 40°С на поверхности, благодаря чему их можно устанавливать практически где угодно, включая влажные и плохо вентилируемые помещения. Также их безопасно встраивать в различные поверхности, в том числе легко возгораемые. Цветовая (рабочая) температура светодиодных ламп бывает всех типов — от 2600 до 7000 К.

Минимальное энергопотребление, минимальный нагрев поверхности, минимальный риск возгорания делают светодиодные лампы самыми безопасными из всех существующих на рынке.

Какие проблемы могут возникнуть

Причины поломок бывают следующими:

подсветка не горит полностью. Сначала следует проверить, включен ли блок питания. Следующий шаг — проверка напряжения в розетке. Для этого подойдёт мультиметр или контрольная лампа. Если всё в порядке, стоит проверить провод, который ведет к блоку питания

В случае отсутствия проблем обратите внимание на качество соединения между контактной площадкой ленты и проводом. Также причина неисправности может быть в печатной плате;. диоды загорелись только до центра ленты

диоды загорелись только до центра ленты

Причина неисправности — перегорание одного из сегментов;

светодиоды постоянно мерцают. Здесь причин может быть несколько. Одна из них выход из строя блока питания. Также рекомендуется проверить соединения по всей длине и питающие провода. Иногда мерцание возникает из-за перегрева или постепенного выхода из строя диодов;

мерцает отдельный кусок ленты или некоторые диоды. Это происходит по причине повреждения или перегорания одного из чипов. Также возможна неисправность резистора.

Светодиодная лента наполовину не светится

Эта поломка часто встречается — в одном из сегментов дорожка вышла из строя. Диагностика состоит в том, чтобы подавать питание на участки, которые расположены за проблемным местом LED-ленты. В поломке не стоит спешить обвинять диоды. Иногда это происходит по причине разрыва проводника. Чтобы этого не произошло, сгибы не должны быть слишком резкими.

Пример поломки на сгибе.

Для починки неработающий отрезок необходимо удалить, а работающие части спаять между собой. Такой вариант ремонта уместен далеко не всегда, так как лента станет короче. В любом случае придётся купить ещё одно изделие, чтобы заполнить пробел.

Потеряла яркость

Потерю яркости можно заметить не сразу. Лента продолжит гореть, но не так ярко, как раньше. Это может произойти с отдельным отрезком или по всей длине. Возможные причины:

• срок службы светодиодов заканчивается. Если диоды перестают светить как прежде уже через 2-3 месяца, это говорит о производственном браке. Затухание может свидетельствовать и о перегреве;
• неисправность блока питания. Проверьте контакты в месте соединения ленты с источником питания. Если на стыке использовалась пара штекер-гнездо или коннектор, возможно, произошло окисление, из-за чего в этих местах нарушается проводимость тока.

Потускневшие светодиоды.

Совсем не светит

Если диоды не загорелись все , стоит искать причину в электропитании. Для начала нужно проверить 12-вольтный адаптер и наличие напряжения 220 вольт. Проблема может возникнуть на низковольтном выходе и входе. В большинстве случаев причиной произошедшего является плохое соединение на участке с первыми тремя чипами. Чтобы выяснить это, питание следует подать со следующих диодов по порядку. Если подсветка включилась, проблемный участок отрезают по специальной линии.

Линия для удаления повреждённого отрезка.

Мигает

Мигание светодиодов может говорить о недостаточной мощности адаптера. Чтобы этого не происходило, каждый источник должен иметь запас по мощности минимум 20%. Кроме того, мерцание может вызвать пайка, которая производилась с агрессивными разновидностями флюса. Соединяя отдельные участки, рекомендуется использовать обычную канифоль или сразу нейтрализовать флюс, который остаётся на подложке.

Рекомендуемая канифоль для пайки.

Если изделие работает от сети 220 В, есть вероятность, что произошел сбой сглаживающего конденсатора. В данном случае мерцание будет практически незаметным.

Самые безобидные причины мигания светодиодов это поломка пульта управления, неполадки на отрезке из трёх чипов или выработка ресурсов диодов.

Почему выделяется тепловая энергия

Если коротко, причиной выделения тепловой энергии является КПД лампы. Он находится в пределах 30-40%, именно такая часть затраченной энергии уходит на излучение света. Остальные 60-70% энергии идут на нагрев кристалла.

Современные светодиодные лампы гарантируют высокий уровень освещенности и потребляют очень мало энергии. Достоинства осветителей бесспорны, но следует выяснить, нагреваются ли светодиодные лампочки в процессе длительной эксплуатации. Для этого потребуется разобраться с конструкцией приборов, после чего сделать соответствующие выводы о порядке пользования.

Особенности конструкции светодиодных ламп

В основе конструкции изделий заложен принцип использования большого количества светодиодных чипов, размещенных на специальной теплоотводящей подложке. Все компоненты надежно укрыты под матовой светопроницаемой полусферой. Помимо основания, выполняющего функцию радиатора, в состав лампочки входят следующие обязательные узлы и элементы:

• рассеиватель света (колпак);
• печатная плата с комплектом точечных светодиодных излучателей;
• радиатор, служащий для отвода тепла от кристаллов диодов;
• электронный управляющий блок – драйвер;
• цоколь лампочки.

Чтобы ознакомиться с внутренними частями светодиодного осветительного прибора, потребуется полностью разобрать его, разделив полусферы колпака, скрепленные надежными защелками.

Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия

В основу их работы заложены физические принципы, сильно отличающиеся от тех процессов, что наблюдаются в люминесцентных или обычных лампах накаливания. LED лампочки не нагреваются в прямом смысле этого слова. Они не рассеивают тепловую энергию в окружающее пространство, так как расходуют ее на подогрев внутреннего кристалла излучателя.

Как сильно нагревается кристалл светодиодов

Обычно показатель температуры нагрева линзы у LED элементов, которые способны перегреться только из-за серьезной ошибки, не учитывается с той точностью, которая характерна для других осветителей. Объясняется это тем, что он зависит от целого ряда факторов. Важнейшие из них:

Возможность перегрева кристалла зависит от выпустившей светодиод фирмы-производителя, а также от качества его сборки.

Среднее значение температуры в районе линзы лампочки колеблется в диапазоне от 65 до 70 градусов по стандартной шкале Цельсия.

Какая лампочка не нагревается

В качестве примера рассматриваются и сравниваются три различных варианта:

• Верхняя зона колбы у лампы накаливания, например, при ста ваттах мощности разогревается почти до 280°C, температура цоколя достигает при этом 70°C.
• У компактного люминесцентного осветителя мощностью 15 Вт больше всего перегревается его основание – место, где находится спираль. Ее температура достигает порой 130°C. Вместе с тем нагрев цокольной части в зоне расположения ЭПРА не превышает 60°C.
• В светодиодных лампах значительнее всего нагревается металлопластиковое основание корпуса. По этой причине именно в этом месте устанавливается радиатор, позволяющий отводить тепло от светодиодов и не дающий лампочке разогреваться выше допустимой нормы.

Краш-тест электрических ламп при низких температурах (до -145 градусов Цельсия) / Хабр В итоге можно выделить несколько факторов, от которых зависит как сильно нагреваются светодиодные лампы:

Мнение эксперта Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Помимо индикаторной подсветки на выключателе, появление мерцания светодиодной ленты в выключенном состоянии может быть связано с влиянием других электронных приборов к примеру, диммера, регулирующего яркость. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!