Могут ли в LED-ленте или лампочке загореться светодиоды?
Светодиоды представляют собой одну из самых популярных и широко используемых в настоящее время технологий освещения. Они успели найти применение во множестве областей – прежде всего, в светодиодных лентах и LED-лампочках. Однако, многие потребители хорошо помнят и предыдущую массовую технологию, лампы накаливания, которые очень сильно грелись и не всегда хорошо отводили тепло даже при большой поверхности колбы. Потому нередко у людей возникает вопрос: а насколько светодиоды пожаробезопасны, способны ли они загореться? Сегодня мы поговорим о том, как работает данная технология освещения, и может ли она угрожать человеку воспламенением при каких-то условиях.
Ищем потенциальные опасности
Чтобы ответить на поставленный в заголовке статьи вопрос как можно более полно, давайте начнём с рассмотрения принципа работы светодиодов. ЛЕД-элементы являются особыми полупроводниковыми изделиями, которые преобразуют электрическую энергию в световую. Они состоят из материала, который способен излучать свет при прохождении электрического тока. При этом по оптическим характеристикам существенных отличий в спектре LED-лампы и модели накаливания не будет, а потому их полезность для человека можно считать условно одинаковой.
Одной из главных причин, по которым светодиоды считаются эффективными и долговечными источниками света, является как раз отсутствие накаливания. Если в предшественниках нить накала со временем изнашивалась, и потому лампа выходила из строя, то здесь ни греться, ни ломаться нечему. В светодиодных моделях вообще нет имеют подвижных частей, а это означает, такие изделия более надёжны и менее подвержены износу.
Разумеется, полупроводники не вечны. Они тоже могут быть повреждены различными способами, что в дальнейшем способно привести к их неисправности. Одной из основных причин является как раз избыточное тепло. При работе диоды генерируют тепловую энергию, которая не должна скапливаться вблизи источника света. Те же светодиодные ленты всегда рекомендуется монтировать таким образом, чтобы обеспечить надлежащий теплоотвод. Причём лучше всего устанавливать их не просто на какую-то случайную металлическую поверхность, а на специально разработанный алюминиевый профиль для LED-ленты, способный обеспечить эффективное охлаждение за счёт правильной геометрии поверхности и большой площади рассеяния тепла. Если же полупроводники не будут охлаждены должным образом, это может привести к их повреждению или поломке. Особенно неприятно это в тех осветительных конструкциях, которые построены на последовательном соединении элементов. Тогда при поломке чего-то одного, работать сразу перестанет довольно большой участок.
В случае с компактными целостными изделиями, светодиодными лампами или потолочными ЛЕД-светильниками, эффективное охлаждение также является важным аспектом. Качественные изделия на полупроводниках обычно оснащены дополнительными системами охлаждения, которые помогают быстро отводить тепло от диодов, компенсируя нагрев. У ламп повышенной мощности, имеющих определённую конструкцию, для этого предусмотрены радиаторы или теплопроводящие пластины, а в более простых вариациях избыток тепла рассеивается прямо через колбу. Безусловно, качество и производительность радиатора или материала для отвода тепла также играют роль. Чаще всего для рассматриваемых целей применяются различные лёгкие сплавы на основе алюминия, которые непосредственно контактируют с той частью светоприбора, которая нагревается при работе. Из них либо формируется радиатор с развитой поверхностью теплоотдачи (у компактных изделий – чаще всего сложной геометрии), либо же светоизлучающий чип крепится на общее металлическое основание, являющееся неотъемлемой частью корпуса изделия (зачастую, так делают производители маленьких светодиодных светильников).
Кроме того, светодиоды могут греться, поскольку были повреждены из-за перенапряжения или неправильного подключения к электрической сети. Если напряжение питания длительный период сильно превышает допустимые значения, светодиоды также могут перегреться и выйти из строя. Правильное подключение светодиодной техники и соблюдение указаний производителя важны, поскольку позволяют избежать перегрузки и поломок. Вместе с тем, как раз этого фактора особо не следует пугаться – на практике он чуть ли не самый редкий. Всё дело в том, что скачки сетевого вольтажа даже в диапазоне 180-250 В вообще никак не повлияют на светодиоды, а зона «разрушения» начинается от 170 В и ниже, и 270 В и выше. Да и то всё это справедливо только для тех изделий, в которых применяются светодиоды, рассчитанные на сетевое напряжение 220 В переменного тока. В абсолютном большинстве полупроводниковых изделий используют низковольтные модели, для которых достаточно 12 В. Чтобы получить такой вольтаж, в схему включают блоки питания, обеспечивающие необходимое преобразование. Фактически, именно они послужат первым барьером, и примут на себя удар в случае слишком больших скачков напряжения в сети. Но, если в вашем доме перепады вольтажа – явление типичное, прежде всего стоит позаботиться о защите электросети. Самый простой способ – поставить УЗИП для экстренного отключения питания при превышении допустимых границ напряжения. Более дорогой, но при этом и сверхнадёжный приём – установить общий стабилизатор на частный дом или квартиру.
Делаем выводы
Пришло время поговорить о последствиях. Если светодиоды не были охлаждены должным образом, с высокой вероятностью они перегреются и выйдут из строя. Всё дело в том, что повышенная температура способна вызвать постепенную деградацию светодиодных чипов и, как следствие, разрушение материалов, используемых в их конструкции. В результате светодиоды могут начать светить менее ярко, а со временем и вовсе перестать работать.
Важно отметить, что изначальное качество светодиодных изделий также играет немалую роль в их надёжности. Дешёвые ленты, кустарные светильники или низкокачественные ЛЕД-лампочки будут оснащены менее эффективными системами охлаждения или основаны на некачественных компонентах, что дополнительно увеличивает риск их неисправности или более быстрого выхода из строя. В то же время, хорошо спроектированные, качественные светодиодные ленты и лампочки имеют низкую вероятность выхода из строя светодиодов при нормальных условиях эксплуатации.
Пришло время ответить на ключевой вопрос: способны ли светодиоды воспламениться при работе, и как часто это происходит. Ввиду описанных выше обстоятельств, вероятность возгорания диодов крайне мала. Если оценить это значение в цифрах, то оно окажется ниже математической погрешности. Общий процент выхода из строя светодиодов за длительный период статистически всегда составляет менее 1%, а случаев возгорания из них – не больше четверти. В итоге, даже самые низкокачественные модели способны привести к пожару не более, чем в 0,25% ситуаций. То есть, риск воспламенения существует у одного светодиодного прибора на 400 единиц, хотя количество единичных диодов во всех них превышает 10 000 штук. И это речь только о возможности, а не о фактической вероятности наступления такого события.
Для того, чтобы светильник или светодиодная лента на 12 В вдруг загорелись, требуется совпадение целого ряда факторов. Во-первых, прибор должен быть чем-то накрыт, чтобы тепло накапливалось под ним и никуда не рассеивалось само по себе. Во-вторых, сами диоды в той зоне должны быть уже довольно сильно изношены, чтобы выйти из строя. В-третьих, необходимо длительное тепловое воздействие – часы, если не сутки непрерывной работы светодиодов при отсутствии теплоотвода. В-четвёртых, зачастую элемент просто сломается, мгновенно отключится, достигнув критического состояния, но не вызовет искры, достаточной для возникновения пламени. В-пятых, даже если диод будет несколько секунд искрить, не отключаясь, эти явления останутся незамеченными и не приведут к возгоранию из-за наличия какого-то экрана: для лент это силиконовая оболочка, а для светильников – корпус прибора. Да и для поддержания огня требуется «топливо», а возле осветительных устройств чаще всего ничего такого просто нет.
Мы надеемся, что сумели доходчиво объяснить, насколько низкой на самом деле является вероятность, что ваша светодиодная лента вдруг возьмёт и загорится. Конечно же, это не значит, что она полностью защищена от любых других проблем. Всегда возможны какие-то нюансы с розеткой, качеством выполнения соединений, коротким замыканием при неверном монтаже и пр. Но с точки зрения безопасности светодиодов при работе, к ним никаких претензий нет. Чтобы быть уверенными в долговечности диодов, рекомендуется следовать инструкциям производителя по установке и эксплуатации изделий. Достаточно обеспечить приборам нормальное естественное охлаждение и избегать факторов риска.
Помните, что на нашем сайте вы можете отыскать очень много изделий на основе светодиодов, обладающих высокой надёжностью и гарантирующих вам полную безопасность при условии соблюдения базовых правил эксплуатации. Для каждого товара указываются его характеристики и условия работы, которые необходимо соблюдать для беспроблемного и долговечного использования. А если у вас ещё остались сомнения, их с удовольствием развеют наши менеджеры, когда вы решите к ним обратиться за консультацией по телефону.
