Diody LED – nowoczesne źródła oświetlenia

Mechanizm powstania światła w diodzie związany jest ze zjawiskiem elektroluminescencji.
Mechanizm powstania światła w diodzie związany jest ze zjawiskiem elektroluminescencji.
Fot. Lars

Produkowane obecnie diody LED charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami, z których najważniejsze to m.in.: energooszczędność, długa żywotność, małe rozmiary, światło białe o regulowanej temperaturze, odporność na wibracje i uderzenia oraz szeroki zakres dopuszczalnych temperatur pracy.

Źródła światła budowane z diod LED mają obecnie żywotność nawet około 100 000 h, co po przeliczeniu daje 30 lat pracy przy średnim świeceniu przez 8 godzin dziennie. Koszt montażu opraw LED równa się minimalnej wartości instalacji tradycyjnych opraw oświetleniowych. Sterowanie możliwe jest dzięki mikroprocesorowemu urządzeniu pozwalającemu na zmianę kolorów, a także ustawienie gotowych programów, zapewniających wyjątkowe efekty.

Można już spotkać nowe źródła światła zapewniające stopień ochrony obudowy IP68, co sprawia, że idealnie pasują do zastosowania w basenach, fontannach oraz wszelkiego rodzaju zbiornikach wodnych. Diody LED mogą również konkurować z żarówkami i lampami fluoroscencyjnymi w dziedzinie oświetlenia światła białego. Ponad rok temu koncerny motoryzacyjne wprowadziły do masowej produkcji niektórych modeli samochodów całe oświetlenie oparte na diodach LED, łącznie z przednimi światłami białymi. Dziś najlepsze białe diody są dwukrotnie wydajniejsze niż żarówki.

DIODY LED – CO TO TAKIEGO
Diody LED (Light Emitting Diodes) należą do IV generacji źródeł światła – tak zwanych świecących ciał stałych (ang. Solid State Lighting). Mechanizm powstania światła w diodzie związany jest ze zjawiskiem elektroluminescencji. Światło powstaje w wyniku przyłożenia do diody stałego napięcia i przepływu przez nią prądu elektrycznego. Diody LED są strukturami półprzewodnikowymi, w których w obszarze aktywnym elektrony przechodzą z pasma przewodnictwa do pasma walencyjnego, rekombinując (łącząc się) z dziurami. W efekcie rekombinacji par elektron-dziura powstaje nadmiar energii, który emitowany jest jako kwant światła (promieniowania widzialnego) Na rysunku 1. pokazane jest złącze p-n, będące połączeniem dwóch warstw materiałów półprzewodnikowych typu p i typu n [1].
W odróżnieniu od klasycznych źródeł światła, diody LED są punktowymi, kierunkowymi źródłami światła. Dlatego też oprawy oświetleniowe i elementy optyczne przystosowane dla lamp klasycznych w ogromnej większości przypadków nie nadają się do wykorzystania z diodami LED. Pojawia się więc konieczność opracowania zupełnie nowych rozwiązań, umożliwiających wykorzystanie zalet diod LED w technice oświetleniowej. Mówiąc tu o optyce, mam na myśli cztery poziomy optyczne decydujące o parametrach strumienia świetlnego, emitowanego przez lampę LED. Pierwszy poziom to optyka w chipie półprzewodnikowym, poziom drugi znajduje się w obudowie diody. Bezpośrednio nad diodą LED umieszczana jest optyka stanowiąca poziom trzeci, a dodatkowa optyka w oprawach oświetleniowych to poziom czwarty [1].

Pojedyncze diody LED, w porównaniu z klasycznymi źródłami światła, zużywają niewiele mocy. Produkowane obecnie seryjnie najsilniejsze jednochipowe emitery LED zużywają do 5 W energii. Sprawa wygląda jednak inaczej, gdy przyjrzymy się gęstości mocy, która występuje w chipach LED. W ich przypadku cała moc wydziela się bowiem na powierzchni około 1 mm2, co daje gęstości mocy na poziomie 100 W/cm2. Pamiętajmy jednak, że mechanizm powstawania światła w diodach LED to elektroluminescencja, a nie żarzenie się i trzeba tę wydzielającą się w chipie w postaci ciepła moc w jakiś sposób odprowadzić. Żarówki 80% ciepła rozpraszają poprzez promieniowanie cieplne, a jedynie 20% poprzez konwekcję. W przypadku diod LED 50% ciepła jest rozpraszane przez promieniowanie IR, a pozostałe 50% poprzez konwekcję. W przypadku opraw oświetleniowych z diodami LED zarządzanie ciepłem jest jedną z kluczowych spraw, na które trzeba zwrócić szczególną uwagę. Wynika to z faktu, że wydajność diod LED zależy od temperatury chipu. Drugi powód, to zależność czasu życia lampy LED od temperatury pracującego chipu. Zarządzanie ciepłem sprowadza się w tych przypadkach do jednego mianownika – do obniżania temperatury chipu do możliwie niskiego poziomu [1].


Zapisz się na bezpłatny NEWSLETTER. Co tydzień najświeższe informacje o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz bezpośrednio na Twoją skrzynkę e-mail.



Galeria artykułu  Ilość zdjęć:  6
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Komentarze

1
elektryk / 12-12-2011, 06:28
Fajne ale chyba dla mnie za mało wydajne
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Dlaczego powinieneś zamontować te czujniki?

Przeznaczone są do monitorowania pomieszczeń domowych pod kątem występowania... czytaj dalej »


Jak wpuścić światło dzienne do swojego domu? Szukasz klimatyzatora? Sprawdź!
Aby nasz organizm dobrze funkcjonował, potrzebuje dostępu do naturalnego światła. Gdy dzień jest... czytaj dalej » Czy wiesz, że klimatyzator może uchronić Cię przed wirusami, bakteriami i wszelkimi zanieczyszczeniami? czytaj dalej »

Planujesz budowę domu? Sprawdź »

Zanim przystąpimy do budowy, zastanówmy się nad...

Czytaj więcej »


Planujesz zmianę systemu ogrzewania? Sprawdź » Jak zabezpieczyć dach płaski przed wodą?
Kocioł? Pompa ciepła? Jakie rozwiązanie sprawdzi się w Twoim domu? czytaj dalej » Systemowe podejście do hydroizolacji i odwodnienia dachów płaskich... czytaj dalej»

Porównanie twardości podłóg drewnianych »

Jeśli chcesz wiedzieć na czym stoisz to powinieneś wiedzieć, że fornirowana podłoga drewniana...

Czytaj dalej »


Chemia budowlana - porady ekspertów » Najcieplejszy system okienny »
Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... czytaj dalej » Zalety okien to również lekkie optycznie profile i łatwa pielęgnacja... czytaj dalej»

Jak otrzymać gwarancję na pokrycie dachowe?

Aby mieć pewny dach nad głową nie wystarczy kupić najwyższej jakości produkty. Każdy, nawet najwyższej jakości...

Czytaj dalej »


Jakie są rodzaje podsufitek? Czego użyć do uszczelnienia obrzeża wanny lub umywalki?

Podsufitka dachowa to estetyczny sposób wykończenia okapu dachowego od spodu. Dzięki odpowiednio dobranym...czytaj dalej » Czy da się zabezpieczyć spoinę przed działaniem grzybów i pleśni nawet przez 15 lat? Zobacz »

Szybkie obróbki trudnych miejsc »

Większość przecieków występujących na dachach, tarasach i balkonach powstaje na styku połączeń różnych typów materiałów w skutek...

Czytaj więcej »


Jak czyścić basen stelażowy – zobacz najlepsze metody » Gruntowny remont mieszkania - ile nas wyniesie?
Dobry basen stelażowy będzie służył Ci przez lata, jeśli będziesz odpowiednio o niego dbać... czytaj dalej » W artykule wskazujemy najczęstsze wydatki i sposoby na ich sfinansowanie... czytaj dalej »

Sprawdzone chwytaki do prac brukarskich »

Chwytaki brukarskie to nieocenione wsparcie podczas wyjmowania, układania i transportowania kostki brukowej, płyt chodnikowych, krawężników oraz...

Czytaj dalej »


Ekspert Budowlany - zlecenia

Nie samą budową człowiek żyje:

przepisy kulinarne Gosi Kaźmierczyk Red Hot Chili Cooking - sprawdź nowe przepisy Gosi :)

Na gorąco

Property Group

GetHome - ogłoszenia nieruchomości, mieszkań i domów

Aktualny numer

4/2020
Ekspert Budowlany 4/2020
W numerze m.in.:
  • - Przyczyny zawilgacania budynków
  • - Jak zbudować energooszczędny dom?

Forum

zafirynka  | 
05-06-2015, 09:52
 | 
132
pak  | 
27-11-2014, 10:27
 | 
128
DYSTANS  | 
04-12-2014, 13:21
 | 
126
M1gacz  | 
20-04-2015, 01:34
 | 
119
nikonxx  | 
21-05-2014, 14:49
 | 
107
Melono  | 
16-04-2019, 18:18
 | 
99
Stone Master SA
Stone Master SA
Stone Master SA jest wiodącym producentem kamienia dekoracyjnego i elewacyjnego działającym na rynku polskim. Spółka ma za sobą...

Pobierz Eksperta Budowlanego

Ekspert Budowlany 2020
Ekspert Budowlany do pobrania w formacie PDF. Zaloguj się i zobacz nowe wydanie.
Ekspert Budowlany 2019
Ekspert Budowlany do do pobrania w formacie PDF. Zaloguj się i zobacz nowe wydanie.

Ciekawe strony

 

Ekspert Budowlany - zlecenia

Budowa domu na Fixly.pl

Ciekawa Architektura

Instalacje

Ocieplam dom i walczę ze smogiem

Poradnik instalatora

Literatura fachowa

Rekuperacja

Aktualności:

Budowa:

Instalacje:

Wnętrza:

Ogród:

Prawo:

Produkty:

Portal budowlany:

Magazyn:

Polecamy:

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.Portal Budowlany - Ekspert Budowlany - www.ekspertbudowlany.pl
realizacja i CMS: omnia.pl