Светодиодная лампа греется

Греется светильник точечный в потолке из ПВХ панелей. Решение проблемы

Нежданный сюрприз при установке точечного освещения гарантирован многим. Как он проявляется? Сильно греется светильник, так как лампа передает избыточное тепло на корпус. А теперь представьте, что осветительный прибор вмонтирован в подвесной (натяжной) потолок из панелей ПВХ (МДФ или вагонки). Чем это чревато? В лучшем случае — расплавлением и деформацией посадочного места.

Чтобы перестраховаться и приобрести безопасные точечные светильники для подвесных потолков, нужно знать характеристики конкретных ламп освещения и ознакомиться с объективными отзывами людей, пользующимися ими. К сожалению, не задумываясь об избыточном нагреве, я лично столкнулся с данной проблемой. После покупки светильников под цоколь GU5.3, лампы к ним подбирались лишь исходя из цены (дешевой) и мощности (50 Вт). А после их установки в потолок из ПВХ панелей, было обнаружено, что по истечении 10 — 15 минут работы ламп, к корпусам светильников невозможно дотронуться рукой. Они настолько нагревается, что дальнейшее использование вмонтированных в них ламп (в конкретном случае — галогенных) становиться небезопасным.

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).

Греется ли светодиодная лампа

Основной элемент светодиодной (LED) лампы — светоизлучающий диод. В зависимости от мощности лампы, таких диодов на корпусе может быть смонтировано от нескольких до нескольких десятков штук.

Светодиод представляет собой полупроводник, издающий свечение при прохождении через него электрического тока в одном направлении. Данный диод имеет узкий спектр излучения, зависящий от химического состава полупроводника. Более детально на конструкции и принципе работы останавливаться не будем. Раскроем лишь основной интересующий вопрос — греются ли светодиодные лампы.

Светодиодные лампы нагреваются — это факт. Но, в отличие от обычных и галогенных ламп накаливания, температура корпуса светодиодной лампы в рабочем состоянии не достигает критических значений и колеблется в пределах от 15°C до 70-80°С.

Почему греются светодиодные лампы? Тепло в процессе работы выделяется на кристалле полупроводникового перехода. Если не отводить тепло от данной площадки, то кристалл перегревается и перегорает. Поэтому, светодиоды в LED лампах устанавливаются на печатной плате, имеющей хорошие показатели теплопроводности. Печатная плата в свою очередь крепится к радиатору, который аккумулирует и постепенно выводит излишки тепла.

Помимо низкой теплоотдачи LED лампы выделяются минимальным потреблением электроэнергии, незначительной восприимчивостью к циклам включений/выключений и высоким сроком службы (от 20 000 до 100 000 тысяч часов работы).

Единственное обстоятельство, которое может заставить задуматься перед покупкой светодиодов высокая цена. Однако, учитывая что светодиодные лампы служат долго и потребляют в 5 — 6 раз меньше электроэнергии, разница в цене вполне оправдана.

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.

>Сильно ли греются светодиодные лампы для дома?

Несколько слов о конструкции

LED-лампы представляют собой сложный электронный прибор, конструкция которого делится на несколько частей:

  • Рассеиватель. Представляет собой стеклянную или пластиковую колбу, которая служит для равномерного рассеивания светового потока.
  • Чипы – излучающие свет диоды.
  • Печатная плата – площадка, на которой смонтированы светодиоды. Выполняется из материала с высоким показателем теплопроводности.
  • Радиатор – конструкция из материала с высокой теплопроводностью. Служит для отвода тепла.
  • Драйвер – блок питания светодиодов, служит для преобразования переменного напряжения 220 вольтовой электросети в питание, необходимое для нормальной работы светодиодов.
  • Цоколь – немаловажный элемент, служащий для соединения лампочки с ламповым патроном.

Из конструкции видно, что светодиодные лампы греются, а для отвода выделяемого тепла устанавливается радиатор из специального материала с высокой теплопроводностью.

Радиатор в LED-лампочке предназначен для отвода тепла от единственной нагревающейся ее части – группы светодиодов. В данном световом приборе не греются ни колба, ни цоколь (при условии нормального контакта с патроном). Выделение тепловой энергии происходит лишь на кристаллах светодиодов, от них и отводится тепло.

Почему выделяется тепловая энергия?

Как и у прочих осветительных элементов, коэффициент преобразования потребляемого электричества в свет у светодиодов не достигает 100%. Современные модели обладают КПД в районе 30–40%. Остальная часть потребленной электроэнергии рассеивается в виде тепла. Чтобы понять, почему греется светодиодная лампа, необходимо рассмотреть ее светоизлучающие элементы более детально.

Светодиоды имеют совершенно другой физический принцип работы, отличный от нити накала. Поэтому LED лампочки не греются подобно лампам накаливания и не разогревают вокруг себя пространство. Светодиод – это полупроводник, а тепло выделяется на кристалле полупроводникового перехода. Если не отводить тепло от этой площадки, то кристалл перегревается, что приводит к его выгоранию. В светодиодных лампочках используются мощные светодиоды, сконструированные с применением сразу нескольких кристаллов. Отвод тепла от таких излучающих свет диодов особо важен. Поэтому полупроводниковые кристаллы мощных светодиодов монтируются на специальной подложки из материалов с высоким показателем теплопроводности. Светодиоды, в LED лампе, устанавливаются на печатной плате, которая также имеет хорошие показатели проводимости тепла. Печатная плата крепится к радиатору. В целом вся эта конструкция обеспечивает эффективный отвод тепла от полупроводникового перехода и обеспечивает долгий срок службы светодиодов.

Из вышесказанного вытекает другой вопрос — какова температура нагрева светодиодной лампы? Этот показатель не имеет точной цифры, так как зависит от многих параметров: температуры окружающий среды, материалов радиатора, мощности лампочки, производителя, качества сборки. Если говорить о среднем значении, то этот показатель находится на уровне 65–70 градусов по шкале Цельсия.

Должен нагреваться цоколь у светодиодных ламп?

Да, цоколь у светодиодных ламп имеет право нагреваться, и это не всегда неисправность!

Если отсеем причину нагрева цоколя из-за плохого контакта с клемами патрона, то останется естественный источник нагрева — ДРАЙВЕР.

Теперь подробнее ПОЧЕМУ и В КАКИХ ПРЕДЕЛАХ?

Светодиодная лампа представляет из себя довольно сложный электронный девайс.

Собственно сама диодная плата на которой расположены светодиоды испускающие свет. Каждый из таких диодов работает от питания 12 вольт постоянного тока. В обычных лампах их не один, а в некоторых прожекторах не одна тысяча. Они объединятся в Каскад посредством последовательного соединения, а в мощных лампах — в группу Каскадов. Вся эта «компания» светящихся точек получает питание с блока расположенного в верхней части лампы (ближе к цоколю)и называемого ДРАЙВЕР. Вот как раз в той части за которую трогали и она показалась вам горячей. Так и должно быть! Драйвер получая из сети 220 вольт переменного тока преобразует его в постоянный — «выпремляет» (именно такой нужен для питания светодиодов) В составе схемы драйвера находятся электролитические и пленочные конденсаторы сглаживающие пульсацию напряжение (мерцание лампы) Вот именно ОНИ в основном (если лампа исправна) и нагреваются при работе. Их нагрев обязателен и предусмотрен производителем. Как Вы заметили в характеристиках лампы она может работать при напряжении от 85 до 260 Вольт в сети питания. Колебания напряжения и пульсация преобразуются конденсаторами в тепловую энергию. Иногда температура на поверхности самого конденсатора может достигать 100 градусов по С. и это рабочий режим! Теплорассеивающий пластиковый корпус той части лампы где находится драйвер с конденсаторами, отводит тепло в атмосферу (в том числе и к Вашим пальцам при прикосновении) и его рабочая температура может доходить до 65 градусов по С., а это согласитесь довольно горячо! В связи с этим у более мощных светодиодных ламп эта часть выполнена из ребристого пластика для увеличения теплоотводящей поверхности.

Так что горячая «коренная» часть светодиодной лампы это допустимое эксплуатационное следствие. Не переживайте.

К стати, Вы знаете что светодиоды «выращивают»?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *