Виды светодиодов и их характеристики

Свежие записи

  • ТОП 10 геймерских столов 2021 года. Разбираем функционал и цены
  • Новая СТМ в России. Знакомство с брендом HESBY
  • ТОП 10 игровых кресел 2020 года
  • Экономия энергии с пользой для здоровья. Светодиоды солнечного спектра Sunlike
  • Детская комната для мальчика. Идеи для оформления интерьеров в 2020 году

Свежие комментарии

  • Анастасия Хныкина к записи Как скомбинировать обои при оформлении интерьера любого стиля в 2021 году
  • Елена к записи Как скомбинировать обои при оформлении интерьера любого стиля в 2021 году
    18.05.2020 0
  • Без рубрикиОсвещение

Сравнение светодиодов: виды, типы, классификация, характеристики и назначение

Современный рынок осветительных приборов в значительной степени состоит из светодиодных светильников, являющихся устройствами нового поколения. Они активно применяются в качестве источников света как для городского и домашнего освещения, так и для подсветки матриц различных технических устройств. Светодиодные чипы крайне разнообразны по габаритам, функциональным и техническим характеристикам, энергоэффективности и области применения. Проведя их сравнение, можно с лёгкостью выбрать подходящий прибор в 2020 году.

Устройство и принцип работы светодиодов

Светодиодом называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД является абберевиатурой light-emitting diode – светоизлучающий диод.

В отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.

Все модели светодиодов содержат следующие элементы:

  • катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
  • анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
  • рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
  • рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
  • кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.
  • Устройство светодиода

Конструкция диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.

Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:

  1. Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
  2. Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.

Основные параметры светодиодов

Перед тем, как рассматривать особенности существующих конструкций, следует ознакомиться с основными характеристиками приборов:

  1. Светоотдача, или эффективность (Лм/Вт). Является отношением светового потока к используемой мощности. Эта величина высчитывается перед тем, как определить применимость диодов для различных осветительных систем. Модели 2020 года обладают показателями 120-140 Лм/Вт, то есть в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
  2. Цветовая температура (Кельвины). Применяется в следующих диапазонах:
  • 2500-3000 К – тёплый белый свет (WW);
  • 4000-5000 К – нейтральный белый свет (NW);
  • 6500-95000 К – холодный белый свет (CW).

Обратите внимание! Нейтральный свет диодов считается оптимальным для офисной работы, так как подсвечиваемые предметы имеют наибольшую чёткость.

Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды.

3. Мощность светодиода (Вт, мА). Необходима для выбора подходящего источника питания. Диоды бывают:

  • малой мощности – менее 0,5 Вт (20-60 мА);
  • средней мощности – от 0,5 до 3 Вт (100-700 мА);
  • большой мощности – более чем 3 ватта (от 1000 мА).

Обратите внимание! Чтобы продлить срок службы блока питания, его необходимо выбирать с запасом в 15-20%, превышающим реальную мощность светодиода.

4. Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140 о , для индикаторных – 15-45 о .

5. Ресурс, или деградация (часы). Определяет длительность эксплуатации. На ресурс влияют:

  • токовая деградация, когда через световые диоды пропускается избыточная сила тока;
  • температурная деградация, возникающая при некачественном отводе электронной энергии.

Обратите внимание! Чтобы лучшие светодиоды прослужили заявленное количество часов, температура в точке пайки должна быть не более 65 о С.

Индикаторные светодиоды

Индикаторные светодиодные чипы наиболее распространены. Применяются для различной подсветки и индикации, от фонарей и светофоров до бытовой техники. Современные модификации обладают большой силой света, хотя это достаточно маломощные светодиоды.

Функцию отражателей, концентрирующих световой поток, выполняют стенки и опорная пластина. Приборы имеют прямоугольные торцы с диаметром 3-10 мм и выпуклые линзы. Для них требуется источник питания в 2,5-5 В (предел по току – 20-25 мА), а если используется интегрированный резистор – 12 В. Угол свечения бывает либо широким (110-140 о ), либо узким (15-45 о ). Светоотдача белых светодиодов находится на уровне 3-5 Лм.

  • Строение индикаторного светодиода

Индикаторный диод обладает следующими преимуществами:

  • небольшая стоимость;
  • безопасные токи и напряжение светодиодов;
  • высокий уровень защиты от внешних воздействий;
  • небольшое потребление энергии с низкой теплоотдачей, позволяющей устройствам работать продолжительное время без охлаждающих радиаторов.

Среди индикаторных выделяют следующие типы светодиодов:

Тип светодиодаСтроениеКорпусЦветовой диапазонУгол рассеянияОбласть применения
DIPСамые маленькие, кристалл в выводном корпусеПрямоугольный или цилиндрический, диаметр – от 3 до 10 мм. Имеет выпуклую линзуОдно- и многоцветный (RGB), УФ и ИКДо 60 оУстройства индикации, световые табло, ёлочные украшения
Super Flux «Piranha»Имеет четыре вывода для фиксации на платеПрямоугольный, с линзой (5 или 3 мм) или безЗелёный, красный, синий и белые с разной температурой40-120 оПодсветка дневных ходовых огней, автомобильных приборов и прочего
Straw HatДва вывода, кристалл расположен возле передней стенкиЦилиндрический, радиус линзы увеличен, высота уменьшенаСиний, зелёный, жёлтый, белый и красный светодиод100-140 оИспользуются, когда требуется равномерное освещение с небольшим энергопотреблением
SMDНе имеют вывода, монтируются поверхностноТиповой размерный ряд, часть с выпуклой линзой, другая – плоские светодиодыЦветные и белые20-120 оЯвляются основой диодных лент

Наиболее технологичной и популярной является группа SMD светодиодов.

Сравнение SMD светодиодов

Применение SMD диодов повсеместно. Эти относительно маломощные светодиоды являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и линеек, где используются планарные светодиоды.

Определить тип и размер корпусов SMD диодов можно по маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет световые оттенки, поэтому такой тип светодиодов самый яркий.

Классификация светодиодов по типоразмерам следующая:

Маркировка SMD35285630301450505730-055730-12835
Световой поток, Лм5408154010025
Мощность, Вт0,060,50,070,20,510,2
Температура, о Сдо 65до 80до 65до 65до 80до 80до 65
Ток, мА2015030601503060
Напряжение, А3,33,33,33,33,43,43,4
Габариты, мм3,5х2,85,3х33х1,45х54,8х34,8х32,8х3,5

Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее освещение, чем цветные.

Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные.

Реальные технические характеристики и качество светодиодов в значительной степени определяет марка светодиодов, причём колебания могут доходить до 15%. Качественные светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же устройства неизвестных китайских производителей, занесённые в каталог, обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже 0,09.

Такие низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для устройств, где используются не самые лучшие светодиоды.

Осветительные светодиоды

Выбирая, какие светодиоды самые яркие, стоит остановиться на осветительных. Это сверхмощные светодиоды с высокой интенсивностью излучения. Выпускаются исключительно в белом цвете, тёплом и холодном, корпус предназначен для поверхностного монтажа. Используются в лампах и светодиодных лентах, фарах, фонарях и прочем, где необходимы мощные сверхъяркие светодиоды.

Не существует естественных кристаллов, излучающих белый свет. Поэтому, чтобы создать светодиоды белого свечения, используются различные технологии, основанные на смешивании трёх основных цветов (RGB). Цветовая температура определяется способом их сочетания. Популярным методом является покрытие кристалла слоями люминофора, каждый из которых отвечает за один из трёх базовых цветов. Другой способ заключается в нанесении пары слоёв люминофора на голубой кристалл.

Можно выделить следующие преимущества осветительных диодов:

  • различное цветовое свечение;
  • возможность выбора световой температуры;
  • энергосбережение, сокращающее расходы электричества;
  • малый коэффициент пульсации;
  • разнообразная рассеиваемая мощность.
  • Строение осветительного светодиода

Среди осветительных выделяются следующие виды светодиодов:

Тип светодиодаСтроениеКорпусУгол рассеянияОбласть применения
SMDКристалл, покрытый люминофором, размещён на алюминиевой либо медной подложке, отводящей теплоВ основном прямоугольный, с линзой или без100-130 оПереносные фонари, светодиодные лампы и ленты, фары авто
COBБольшое количество светодиодов SMD в едином корпусе, покрытом люминофоромИмеют вид матрицы, чаще всего прямоугольнойдо 180 оТолько для освещения без узконаправленного излучения
FilamentКристаллы покрыты люминофором и установлены на стеклянную подложкуЦилиндрическая подложка360 оДекоративная подсветка помещений
PCB StarОдин кристалл большой площадью на подложке из алюминияПодложка в форме шестерёнки или звезды120 оМощные прожекторы и ручные фонари

Обратите внимание! Спектр свечения Filament намного приятнее для человеческого глаза, чем виды SMD и COB, и схож со светом ламп накаливания.

Типы светодиодов: особенности

Решая, какие светодиоды лучше для освещения, стоит учесть, что по величине светового потока сверхъяркий PCB Star лидирует, хоть и является разновидностью SMD диодов. Разница заключается в том, что он является точечным мощным источником света, а не совокупностью кристаллов, что упрощает фокусировку. По этой причине эти мощные сверхъяркие светодиоды удобно применять для фонаря.

Наиболее универсальными являются SMD светодиоды. Можно выделить следующие преимущества этого типа:

  • высокая энергоэффективность;
  • прочный полимерный корпус;
  • средняя стоимость;
  • ремонтопригодность;
  • длительный период эксплуатации;
  • хороший показатель охлаждаемости за счёт применения радиатора.

Данные светодиоды повышенной яркости имеют и недостатки:

  • меньшая эффективная освещённость, чем у Filament;
  • неравномерное распределение светового потока в различных направлениях;
  • бьющий направленный свет.

Филаментные приборы являются более технологичными. Такая модель представляет собой стеклянную полоску, металлизированную с обеих сторон, за счёт чего подаётся питание. Сверху на полоску приклеено некоторое количество светодиодов, покрытое люминофором. Полоски, несущие мощные светодиоды, помещаются в стеклянную колбу, имеющую вид привычной лампочки с гелием. По сути филаментная лампочка является COB диодом, помещённым в газовую среду.

К преимуществам Filament диодов относится следующее:

  • равномерность светового потока в разных направлениях;
  • яркий свет, не «режущий» глаза;
  • высокая энергоэффективность;
  • длительный период эксплуатации;
  • привычный вид колбы;
  • возможность утилизации с бытовыми отходами.

Можно выделить и ряд недостатков:

  • хрупкий стеклянный корпус;
  • высокая стоимость;
  • у дешёвых моделей – плохая охлаждаемость;
  • непригодность к ремонту.

Видео по теме (на примере сравнения лент SMD диодов 3528, 5050, 5630, 5730):

Если у вас остались вопросы после прочтения статьи “Сравнение светодиодов: виды, типы, классификация, характеристики и назначение”, задайте их в комментарии, мы обязательно постараемся дополнить материал ответами на них.

Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы.

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

    осветительные
    индикаторные

Осветительные это те, которые могут обеспечить световой поток не меньше, чем у традиционных источников света. Некоторые модели даже их превосходят.

К индикаторным относится dip светодиоды. Рассмотрим сперва их.

Сокращение DIP расшифровывается как Direct In-line Package. Именно их в первую очередь начали массово выпускать в недалеком прошлом.

Трудно представить, но первые неказистые экземпляры для рядовых пользователей стоили от 200$ за штуку.

На сегодняшний день они уже не так распространены, но все же применяются:

    в устройствах индикации
    в панелях электронных приборов
    световых табло
    или елочных украшениях

По форме корпуса они могут быть круглыми, овальными или прямоугольными. Самые популярные типоразмеры с выпуклыми линзами – 3,5,8,10мм.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

Бывают разноцветными и многоцветными (RGB). Это когда в одном корпусе спрятано 3 перехода, а внизу есть 4 вывода.

В электрических схемах все светодиоды обозначаются как обычный диод с двумя стрелочками.

Несмотря на малые размеры и свою “древность”, отдельные модели из-за специфической формы корпуса, могут выдать в 1,5-2 раза больше яркости, чем некоторые SMD.

К тому же потребление энергии у DIP меньше чем SMD, да и стоят они дешевле. Однако SMD технология не стоит на месте и с каждым годом их параметры стремительно сближаются.

Данный вид на сегодня является самым популярным. SMD расшифровывается с английского = Surface-Mount-Device.

В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения.

Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому то их и называют ”изделиями поверхностного монтажа”.

Несмотря на одинаковое название “СМД”, в продаже можно встретить модели обладающие абсолютно разными:

    типоразмерами
    напряжением питания

О популярности данного типа могут говорить следующие цифры. Общее количество производимых светодиодов SMD, только в одном корпусе 2835, за год составляет несколько миллиардов штук.

Почему они так популярны? Конечно из-за своих достоинств:

    малая стоимость
    высокая надежность
    продолжительный срок службы
    ну а самое главное – высокая светоотдача

Таблицы всех технических характеристик наиболее популярных марок светодиодов марки SMD 2835, 3528, 5050, 5730:

COB – Chip On Board. У этого вида большое количество маленьких кристаллов размещено на единой подложке и все это собрано в одном корпусе.

Схема соединения этих кристаллов – последовательно параллельная. Сверху они заливаются люминофором.

По-другому их называют светодиодными матрицами. Их достоинства:

    легкость монтажа
    хороший световой поток
    высокий CRI
    разнообразная форма сборки светодиодов

Все эти преимущества очень кстати подошли для изготовления ярких и компактных прожекторов. Также КОБы активно применяют там, где нужна акцентированная и декоративная подсветка.

Однако из-за близости расположения кристаллов друг к другу, происходит сильный нагрев корпуса, даже если вы и обеспечите нормальное охлаждение. Поэтому если вам нужна качественная фокусировка, придется использовать силиконовую оптику.

На абы какую поверхность COM матрицы ставить нельзя. Ее необходимо предварительно подготовить.

В противном случае, от перепадов температур, подложка деформируется, что еще больше повысит температуру светодиода и приведет к его повреждению.

Кстати, это основная причина выхода из строя светодиодных прожекторов.

Читайте также:  В чем разница между не отожженными и отожженными медными трубами

Приблизительно на один светодиодный ватт в режиме 100Лм/Вт нужно 20см2 площади радиатора.

По норме от 6 до 10Вт может пассивно принять воздух, в то время как теплопроводность алюминия 200-300 Вт/(м*К).

Есть у COB светодиодов и другие недостатки:

    высокая цена
    светоотдача и срок службы меньше чем у SMD видов

Поэтому на сегодня, для решения именно энергоэффективных задач в освещении, КОБ модели не совсем подходят. Это будет экономически не целесообразным.

Таблицы технических характеристик COB светодиодов:

Филаментные модели представляют из себя стеклянную полоску с наклеенными поверх нее светодиодами. С двух концов полоски металлизируются.

Через них подается питание. Если здесь применить различные кристаллы, то можно добиться достаточно высокого CRI.

Люминофор наносится сверху. При этом вся конструкция помещена в стеклянную колбу, как в обычной лампочке.

Однако для всей этой конструкции, как и в любом ярком светодиоде требуется охлаждение.

Для этого здесь применяют газ – гелий. Именно благодаря ему, происходит отвод тепла на внешние стенки колбы филаментной лампочки.

По простому можно сказать, что филаментная лампочка – это КОБ светодиод, который поместили в газовую среду. Достоинства филаментных моделей:

    можно легко изготавливать привычные нам всем модели лампочек классического вида (груша, свеча, шарик). При этом начинка у них будет модернизированная.
    одинаковое светораспределение как и у ламп накаливания

Именно поэтому их применяют как альтернативная замена обычным лампочкам в светильниках и люстрах.

Однако свечение такой лампы все же сопровождается высоким нагревом. Вследствие чего, наблюдается постепенная деградация диодов, и как итог – их непродолжительный срок службы.

Таблица сравнения филаментных моделей и других видов ламп и источников света:

Если исходить из занимаемой площади, то эти светодиоды занимают первое место по величине светового потока.

Данный светодиод состоит из одного единственного кристалла, имеющего большую площадь (относительно моделей SMD).

Однако по большому счету, это тот же самый SMD вид. Он напаивается к подложке из алюминия, напоминающую по форме звезду.

Если у вас очень мощный источник света, а не множество кристаллов, то и фокусировка его упрощается. Поэтому из таких типов светодиодов PCB Star и начали массово делать яркие мощные прожекторы и не менее яркие ручные фонарики.

Таблицы всех технических характеристик светодиодов “звезда”:

Из всех представленных видов на сегодняшний день, SMD модели являются самыми универсальными. Из них делают множество световой продукции:

Какие бывают виды светодиодов

В настоящее время светодиоды обрели широкую популярность. При этом четко разделить их по мощности, яркости свечения, области применения, форм-фактору и другим параметрам не представляется возможным, поскольку у каждого производителя своя классификация. Тем не менее, различные виды светодиодов можно объединить в классы по некоторым характерным признакам.

  1. Индикаторные и осветительные LED
  2. Индикаторные LED
  3. DIP светодиоды
  4. Super Flux “Piranha”
  5. Straw Hat
  6. SMD светодиоды
  7. Осветительные LED
  8. Осветительные SMD LED
  9. COB светодиоды
  10. Filament LED
  11. Лазерные диоды
  12. Заключение

Индикаторные и осветительные LED

Чтобы яснее представлять, какие бывают светодиоды, их можно разделить на две большие группы: индикаторные и осветительные.

Индикаторные используются в основном в целях цветовой индикации, а также при подсветке дисплеев, приборных панелей и других приборов. То есть это светодиоды сравнительно небольшой мощности (до 0.2 Вт) с умеренной яркостью.

Осветительные LED используются при освещении помещений в составе светодиодных ламп и лент, в автомобильных фарах и везде, где требуется получить высокую интенсивность свечения. Мощность таких светодиодов может достигать десятков ватт.

Индикаторные LED

Индикаторные светодиоды, в свою очередь, можно разбить на несколько групп.

DIP светодиоды

Светодиоды этого типа представляют собой светоизлучающий кристалл в выводном корпусе, часто с выпуклой линзой. Типы корпусов: цилиндрические, диаметром 3, 4, 5, 8, 10… мм, и прямоугольные.

Выпускаются в очень широком диапазоне цветов – вплоть до ИК и УФ диапазонов. Могут быть как одноцветными, так и многоцветными (когда в одном корпусе сосредоточено несколько кристаллов разных цветов), — например, RGB.

Одним из недостатков этих LED можно отметить невысокий угол рассеяния светового потока: обычно не более 60⁰.

Super Flux “Piranha”

Конструктивно светодиоды Пиранья представляют собой сверхъяркие светодиоды в прямоугольном корпусе с четырьмя выводами. Такая конструкция позволяет надежно закрепить светодиод на плате.

Доступные разновидности: красный, зеленый, синий и три белых (различаются температурой свечения). Выпускаются в корпусах с линзой (3 и 5 мм) и без нее. Угол рассеяния варьируется в пределах от 40⁰ до 120⁰.

Область применения Piranha – подсветка автомобильных приборов, дневных ходовых огней, рекламных вывесок и т.д.

Straw Hat

Наряду с Piranha, большим углом рассеяния светового потока обладают светодиоды типа Straw Hat («соломенная шляпа»). Внешне они напоминают обычные цилиндрические двухвыводныне LED, но с меньшей высотой и увеличенным радиусом линзы, за что и получили свое название.

Излучающий кристалл в этих светодиодах расположен ближе к передней стенке линзы (не забудьте почитать про назначение линзы для светодиода), благодаря чему достигается угол рассеяния порядка 100-140⁰.

Выпускаются красные, синие, зеленые, желтые и белые LED. Благодаря способности создавать ненаправленное излучение, могут использоваться в декоративных целях, в качестве замены ламп аварийной тревоги и других местах, где требуется равномерная подсветка с низким энергопотреблением.

SMD светодиоды

Кроме выводных LED, выпускаются светодиоды типа SMD. Сюда следует отнести сверхъяркие цветные и белые светодиоды мощностью около 0.1 Вт в корпусе для поверхностного монтажа. Размеры корпусов обычно стандартные для любых элементов типа SMD: 0603, 0805, 1210 и т.д., где маркировка обозначает длину и ширину в сотых долях дюйма или в миллиметрах. При этом существуют как разновидности с выпуклой линзой, так и без нее.

Благодаря простоте монтажа, на основе этих LED выпускаются светодиодные ленты. Например, широкую известность в этой области приобрел светодиод Cree SMD 3528.

Осветительные LED

Эти светодиоды применяются при освещении помещений и улиц в составе фонарей, автомобильных фар, светодиодных лент и т.д. В связи с этим обладают большой мощностью, высокой интенсивностью излучения, и выпускаются только в белом цвете в корпусах для поверхностного монтажа.

Обычно производятся две разновидности, различающиеся цветовой температурой: cool white (холодный белый) и warm white (теплый белый).

Поскольку кристаллов, излучающих белый свет, в природе не существует, при производстве осветительных светодиодов прибегают к различным технологиям смешения трех базовых цветов (RGB). От способа их сложения зависит цветовая температура получаемого белого света.

Одним из способов получения белого свечения является покрытие излучающего кристалла тремя слоями люминофора, причем каждый слой отвечает за свой базовый цвет. Другой метод состоит в нанесении двух слоев люминофора на кристалл голубого цвета.

Осветительные SMD LED

Большинство осветительных светодиодов также выпускаются в корпусах SMD. В отличие от индикаторных, характеризуются большей мощностью и производятся только в белом цвете.

Стоит отметить, что некоторые осветительные LED небольшой мощности, например упомянутые выше SMD 3528, могут использоваться в качестве индикаторных, поэтому здесь разделение на типы довольно условное.

Основная область применения SMD – светодиодные ленты и лампы, переносные фонари, фары автотранспорта. При этом они дают довольно направленное излучение (порядка 100⁰-130⁰), поэтому при освещении больших территорий приходится использовать большое количество этих LED для равномерной засветки площади.

Конструктивно осветительные SMD представляют собой покрытый люминофором излучающий кристалл на теплоотводящей подложке, обычно медной или алюминиевой. Встречаются как разновидности с линзой, так и без нее.

COB светодиоды

Большое распространение получили светодиоды типа COB (Chip On Board, чип на плате). По сути, это интеграция большого количества (обычно несколько десятков) кристаллов SMD в одном корпусе, которые потом покрываются люминофором.

На картинке вверху показаны для сравнения Cree SMD 5050 (слева) и COB – матрица из 36 чипов (справа).

COB используются только для освещения. Их световой поток на порядок больше, чем у одиночных SMD. Однако следует учесть, что эти светодиоды не подойдут для создания узконаправленного излучения ввиду большого угла рассеяния светового потока. При этом создать абсолютно ненаправленное излучение тоже не получится – угол рассеяния светодиодов менее 180⁰.

Замечено, что некоторым людям неприятен спектр свечения светодиодов типа SMD или COB. Кроме того, недостаточное количество светодиодов при засветке больших площадей приводит к тому, что освещенность носит дискретный характер, то есть сильно освещенные участки чередуются со слабо освещенными. Это нужно учитывать при выборе осветительных LED.

Filament LED

Этот тип светодиодов также используется пока только для освещения. Широкое распространение получили в качестве декоративной подсветки помещений. Спектр свечения, в отличие от SMD и COB, гораздо приятнее человеческому глазу и напоминает свет лампы накаливания. При этом сохраняются все присущие LED достоинства: низкое энергопотребление и долгий срок службы.

В этом ролике демонстрируется сравнение декоративной лампы накаливания мощностью 40 Вт и лампы Filament на 4 Вт:

Здесь видно, что при мощности в 10 раз меньше, световой поток, отдаваемый лампой Filament, в 3-4 раза больше.

В то же время КПД Filament даже выше, чем у тех же SMD, — при одинаковой мощности первые позволяют получить большую освещенность. Это достигается за счет технологии COG (Chip On Glass, чип на стекле), при которой светоизлучающие кристаллы устанавливаются на стеклянную подложку, а затем покрываются люминофором.

Сама подложка имеет цилиндрическую форму, что позволяет получить угол рассеяния светового потока 360⁰. То есть такие LED очень хороши при создании ненаправленного излучения.

Лазерные диоды

И напоследок еще об одном типе, который нельзя отнести ни к индикаторным, ни к осветительным LED, – лазерный диод. Собственно, светодиодом его можно считать с натяжкой, поскольку по технологии производства он не имеет ничего общего с обычными LED.

Лазерные диоды представляют собой особым образом обработанные полупроводниковые кристаллы, которые при подаче напряжения генерируют очень узкий пучок света. При этом образцы нового поколения позволяют получить угол расхождения луча в пределах 5-10⁰. Встречаются как модели, работающие в видимом диапазоне, так и вне его (УФ и ИК).

Широкое применение эти диоды нашли в лазерных указках, целеуказателях, DVD-приводах, оптических компьютерных мышах, линиях оптоволоконной связи.

Заключение

Четко классифицировать все многообразие светодиодов достаточно сложно, поскольку редко те или иные LED производятся для каких-то конкретных целей. Тем не менее, основные направления их применения, — индикация и освещение, — пока остаются прежними, и приведенная здесь классификация подойдет для создания общего представления о видах светодиодов.

Светодиоды: виды и схема подключения

Светодиодами называют полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения создают оптическое излучение. Их международное буквенное обозначение – LED (LightEmittingDiode).

Содержание статьи

  • Устройство светодиода
  • Как работает светодиод?
  • Виды и основные параметры светодиодов
  • Применение светодиодов
  • Основные правила подключения светодиодов
  • Основные характеристики светодиодов
  • Способы подключения
  • Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания
  • Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

Устройство светодиода

Хотя и существует множество светодиодов, самая распространённая форма состоит из 5-миллиметрового полимерного корпуса с линзой, медного или алюминиевого основания, катода, параболического рефлектора (отражателя) и кристалла, который соединяется с анодом при помощи тонкой золотой проволоки.

Как работает светодиод?

Принцип работы изделия основывается на взаимодействии двух полупроводников, положительного и отрицательного типа (p-n-переход). Когда электрический ток проходит через полупроводники, в месте соприкосновения выделяется энергия, излучающая свет. Это обусловлено переходом от одного типа проводимости к другому, когда ионы положительно заряженных дырок соединяются с отрицательными зарядами электронов.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер. В продаже имеется большое количество типов светодиодов, которые различаются между собой функциональным назначением, конструкцией, мощностью, цветом свечения и другими свойствами.

По назначению светодиоды разделяют на два вида – индикаторные и осветительные.

  • светодиоды SMD;
  • сверхъяркие Super Flux “Piranha”;
  • DIP светодиоды (Direct In-line Package);
  • Straw Hat («соломенная шляпа»).
  • COB (Chip On Board) светодиоды;
  • SMD LED;
  • филаментные (Filament LED).

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью свечения. Используются для цветовой индикации режимов работы различных приборов и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных щитов. Разновидности индикаторных светодиодов:

  • DIP-светодиоды. Кристалл-излучатель находится в выводном корпусе, который чаще всего представляет собой выпуклую линзу. Минус – малый угол рассеивания излучения.
  • «Пиранья» – излучатель сверхвысокой яркости с четырьмя выводами, обеспечивающими его удобное крепление на плате. Востребован для подсветки приборов в автомобилях и в рекламных вывесках.
  • «Соломенная шляпа». Цилиндрический двухвыводный прибор со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и светосигналах тревоги.
  • SMD-светодиоды. Приборы сверхвысокой яркости располагаются в корпусах, рассчитанных на SMT-монтаж. В их маркировке указываются размеры в дюймах (их сотых долях) или в мм. На базе SMD-светодиодов изготавливаются светодиодные ленты.

Осветительные светодиоды встречаются в конструкции фонарей, фар, лент. Отличаются мощностью и яркостью свечения. Большинство осветительных приборов размещают в корпусах для SMT-монтажа. Изготавливаются в двух разновидностях белого цвета:

  • cool white – холодный;
  • warm white – теплый.

Осветительный SMD-светодиод представляет собой теплоотводящую подложку, на которой смонтирован излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Применение светодиодов

Такая продукция активно применяется в разных областях: световая реклама, домашние и промышленные осветительные приборы, автомобильная светотехника, светофоры и дорожные знаки, дизайн помещений, ландшафтная и архитектурная подсветка, а также многое другое.

  • значительная длительность эксплуатации;
  • экологическая безопасность;
  • высокая надежность и безотказность;
  • экономия электроэнергии;
  • высокое качество освещения;
  • низкие эксплуатационные расходы.

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на их подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Существует три варианта определения полярности:

  • По длине ножки (кроме SMD). Более длинная ножка является катодом, а короткая – анодом. В SMD-светодиодах имеется срез (ключ), который всегда располагается ближе к катоду.
  • С помощью мультиметра. Прибор устанавливают в режим «Прозвонка». Красный и черный щупы устанавливают на выводы. Если прибор засветился, то, значит, что красный щуп был подключен к аноду, а черный – к катоду. Если свечение не возникло, значит, надо поменять положение щупов. Если результат не изменился (свечение отсутствует), значит, прибор вышел из строя.

Основные характеристики светодиодов

Две главные характеристики, указываемы в паспорте светоизлучающего прибора:

  • Падение напряжения на приборе. Типичное значение – 3,2 В. Также для каждого светодиода существуют максимально допустимые напряжения Umax и Umaxобр – для прямого и обратного включений.
  • Номинальный ток. Обычно эти приборы рассчитаны на силу тока в 20 мА.

Способы подключения

Простейший вариант – подключение к низковольтному источнику постоянного тока.

Самый удобный и безопасный вариант – подключить светодиод к батарейке или аккумулятору с помощью включения в схему маломощного резистора. Его функция – ограничение тока, протекающего через p-n-переход, определенным значением. Без этого элемента LED быстро утратит рабочие свойства.

Резистор выбирают по сопротивлению и мощности. Расчет сопротивления по формуле:

R = (Uпитания – Uпаспорт.)/Iном., Ом, в которой:

  • Uпитания – напряжение электропитания, В;
  • Uпаспорт. – падение напряжения, паспортное значение, В;
  • Iном. – номинальный ток.

Полученное значение округляют в большую сторону до ближайшей номинальной величины из ряда Е24. После этого рассчитывают мощность, которую должен рассеивать резистор.

Читайте также:  Использование пластиковых фиксирующих хомутов для крепления труб

P = Iном. 2 х R, где R – выбранное по таблице значение сопротивления.

Провести все эти действия можно быстро и просто с использованием онлайн-калькулятора.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Существует несколько типов блоков питания:

  • Стабилизированные источники постоянного напряжения для светодиодов на 5 Вольт и 12 Вольт. При колебаниях параметров сети напряжение на выходе такого источника питания остается постоянным и равным заявленной в паспорте величине. LED-светильники подсоединяют через резисторы.
  • Драйвер – импульсный блок питания со стабилизированным током. Характеристики, которые учитывают при его выборе: максимальное и минимальное выходное напряжение, выходной (рабочий) ток. В драйвере присутствует схема, стабилизирующая ток при скачках входного напряжения 220 В. При подключении светодиодного излучателя к драйверу резистор не требуется.

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении нескольких светоизлучающих приборов к источнику питания может использоваться два варианта соединения – последовательное и параллельное.

Последовательное соединение представляет цепь полупроводниковых приборов, в которой катод первого излучателя спаян с анодом следующего – и так далее. Через все элементы последовательной цепи протекает ток одного значения, а падение напряжения суммируется. Мощность БП выбирается равной или превышающей сумму мощностей каждого элемента.

Минусы последовательного соединения:

  • При значительном количестве элементов цепи необходимо выбирать БП большого вольтажа.
  • При выходе из строя одного LED-диода перестает работать вся цепь.

В длинных лентах на 60-70 диодов на каждом элементе происходит падение напряжения примерно на 3 В, то есть такие ленты можно присоединять к сети 220 В через выпрямитель.

При параллельном подсоединении напряжение на всех элементах цепи будет равным, а суммируются токи каждого LED. Основная проблема в данном случае состоит в том, что LED-светильники, даже из одной партии, часто имеют различные характеристики. Поэтому, если поставить один общий резистор, на лампочки может подаваться ток разного значения, вследствие чего некоторые элементы будут светить слишком ярко, а некоторые – тускло. Решение проблемы – установка отдельных резисторов для каждого диода.

Минусы параллельного подключения:

  • большое количество элементов цепи из-за необходимости использования индивидуальных резисторов для каждого диода;
  • существенный рост нагрузки при перегорании одного LED-диода (если используется один мощный резистор на всю цепь).

Это самый подходящий вариант соединения светодиодов, поскольку он позволяет хотя бы частично скомпенсировать недостатки последовательного и параллельного подключений. В этом случае параллельно соединяются цепочки последовательно расположенных элементов. Этот способ применяется в современных елочных гирляндах или лентах. Преимущество такого решения: если даже выйдут из строя одна или несколько параллельных цепочек, остальные будут исправно светить.

Особенности использования морозостойкой штукатурки для наружных работ

Суровый климат требует особого подхода к защите зданий от неблагоприятных погодных условий. Качественно проделанные наружные работы с использованием морозостойкой штукатурки не только защищают стены от разрушения, но и украшают фасады домов и других строений. Как правильно выбрать отделочный материал, чтобы сохранить стены родного дома?

  • Особенности морозостойкой штукатурки
    • Штукатурные работы зимой
    • Готовые смеси
  • Технология нанесения морозостойкой штукатурки
    • Полезные советы

Особенности морозостойкой штукатурки

Все виды штукатурки, способные длительное время противостоять сильным морозам, называют зимними. Устойчивость им придают специальные добавки, улучшающие качественные характеристики в несколько раз.

Достоинства материала. Любая морозостойкая штукатурка для наружных работ имеет ряд особенностей. Именно они позволяют использовать материал даже в зимнее время:

  • Длительный эксплуатационный период. В сравнении с обычными «летними» видами отделочных смесей, срок службы которых около 5 лет, зимняя штукатурка защищает здание, не теряя своих качеств от 10 до 20−25 лет. При этом внешний вид стен также остаётся неизменным в течение длительного периода.
  • Универсальность. Морозостойкие штукатурки обладают свойствами так называемых водонепроницаемых смесей, поэтому считаются универсальными. Слой штукатурки не пропускает влагу, уберегая стену от разрушения туманами и дождями.
  • Температурная устойчивость. Большинство смесей для фасадов зданий могут трескаться при перепадах температур. В щели проникает влага и штукатурка осыпается. Морозостойкие смеси лишены этого недостатка. Они благополучно выдерживают температуры от — 50 до + 70 градусов по Цельсию, поэтому могут использоваться в регионах с любым климатом.
  • Быстрое высыхание после нанесения. Погодные условия не мешают смеси «схватиться» буквально за 2−3 часа. Полное высыхание происходит в течение суток. При неблагоприятных погодных условиях работу не нужно переделывать, что значительно экономит время.

Кроме очевидных достоинств, у зимней штукатурки есть существенный недостаток — работать с нею гораздо сложнее, особенно при недостатке опыта. В этом случае на помощь всегда могут прийти профессионалы.

Штукатурные работы зимой

В зимний период, когда за окном стоят морозы, только химические присадки морозостойких штукатурок позволяют проводить наружные отделочные работы. Обычно их используют профессиональные бригады строителей. К ним относятся:

  • Хлорная вода. Смеси на основе хлорной воды можно использовать при температуре воздуха до -25 градусов. Вода нагревается до температуры +35 градусов, после чего в неё добавляется хлорная известь из расчёта 15 кг на 100 литров воды. Известковое молоко отстаивается 1−1,5 часа, затем сливается и используется по мере необходимости. Нагревать воду свыше указанной температуры нельзя — хлор улетучится. Обязательно использование респиратора и защитного костюма.
  • Поташ. Присадка предназначена для использования штукатурки по армированным поверхностям, так как она не вызывает коррозии металла. В зависимости от температуры воздуха добавляют от 1% до 2% поташа от общего объёма сухой смеси. Готовый раствор должен иметь температуру не ниже +5 градусов и быть использованным в течение часа. Средства защиты также необходимы.
  • Аммиачная вода. Модификатор производится на заводах, разводится и используется непосредственно на строительных площадках. Используется вода не выше +5 градусов, чтобы аммиак не испарялся. Хранится в герметических ёмкостях. Отделка с применением этой присадки обладает повышенной прочностью даже после размораживания, сохраняя все свои свойства.

Штукатурные работы зимой — задача непростая даже для профессионалов. Необходимо соблюдать все правила и пропорции разведения штукатурки. Для использования в наружной отделке собственного дома лучше приобрести готовые смеси.

Готовые смеси

Пропорции для разведения морозостойкой штукатурки указаны на упаковке. Их нужно соблюдать в обязательном порядке. Как правило, на 1 кг готовой смеси требуется 200 мл воды. То есть на мешок сухой смеси весом 25 кг потребуется 5 литров.

Для перемешивания раствора удобно использовать дрель со специальной насадкой. Она не позволит остаться комочкам, масса получится однородной и гладкой. После первого размешивания раствор должен постоять примерно 5−10 минут. Затем его ещё раз тщательно перемешивают. Если смесь получилась слишком густой, допустимо добавление небольшого количества воды.

Штукатурка наносится на стену способом «разбрызгивание». Резкими движениями мастерка смесь набрасывается на поверхность и сразу разравнивается. Это нужно делать равномерно и понимать, сколько именно смеси необходимо на конкретный участок стены. Слой раствора должен составлять примерно 2 см.

После высыхания штукатурку затирают пластмассовой тёркой, придавая ей необходимый рисунок. Через три дня стены можно окрашивать.

Технология нанесения морозостойкой штукатурки

Избежать негативных последствий поможет правильная технология нанесения зимних отделочных смесей для наружных работ. Прежде всего необходимо подготовить стены. Подготовка включает:

  • Демонтаж старой отделки, если она есть. Для этого применяют специальные насадки на дрель, щётки, используют шлифовальную машину.
  • Очистка стен от пыли и грязи, удаление масляных пятен и смолы.
  • Выравнивание поверхности. Все трещины и впадины глубиной до 15 мм заделываются с помощью специальной самовыравнивающейся смеси. При более глубоких неровностях используют армирующую сетку.
  • Обезжиривание. Подготовленную поверхность стены обезжиривают с помощью специальных растворов и приступают к нанесению зимней штукатурки.

Для лучшей сцепки смеси со стеной можно сделать неглубокие насечки. Образовавшуюся пыль удаляют влажной тряпкой. Для обозначения уровня работ используют флажки, что очень удобно.

Полезные советы

Если работать приходиться зимой при минусовой температуре, то нельзя использовать воду для очистки стен. Она тут же замёрзнет и образует тонкую плёнку, от которой будет отскакивать штукатурка.

При работе лучше надеть тёплые рукавицы. В резиновых перчатках мёрзнут руки.

Не стоит надолго оставлять смесь на морозе, она может потерять часть своих качеств. Лучший вариант — использовать разведённый раствор в течение часа, а затем приготовить новый.

Естественно, что отделочные работы зимой не приносят особого удовольствия. Но если такая необходимость есть, то лучше специалистов с этим никто не справится. Неуверенность в собственных силах — это повод обратиться к профессионалам, которые смогут всё сделать на высшем уровне.

Как наносить морозостойкую штукатурку

Для отделки внешних стен сегодня существует множество решений на строительном рынке. Но одним из самых распространенных остается штукатурка, которую можно наносить, создавая традиционные и уникальные декоративные эффекты. Для того чтобы эксплуатировать такую отделку при сложных условиях, следует подобрать состав со специальными свойствами, который будет характеризоваться морозостойкостью и влагоотталкивающими характеристиками.

Такие смеси можно эксплуатировать при широком диапазоне температур без потери ими внешнего вида и качества. Морозостойкая штукатурка характеризуется еще и тем, что она не пропускает воду, а значит, сама не напитывается влагой и защищает стены дома от негативных воздействий внешней среды.

  1. Особенности морозостойкой штукатурки
  2. Технические характеристики
  3. Виды морозостойкой фасадной штукатурки
  4. Хлорная вода
  5. Поташ
  6. Аммиачная вода
  7. Современные материалы
  8. Технология нанесения морозостойкой штукатурки
  9. Чем опасно несоблюдение температурного режима
  10. Способы прогрева помещения для штукатурки в зимний период
  11. Как сушить штукатурку зимой

Особенности морозостойкой штукатурки

Фасадные штукатурки принято использовать для проведения наружных работ в тех регионах, где зимой сохраняются сложные климатические условия. Влагостойкие морозостойкие штукатурки отличаются тем, что их нанесение можно осуществлять не только при положительных, но и отрицательных температурах.

Если есть необходимость отделать фасад, когда температура окружающей среды опустилась до отметки в — 20 ˚С, самое время приобрести морозостойкую штукатурку, которая будет готова прослужить долго и проявит качество гибкости при нанесении.

Такие смеси отличаются еще и высокой скоростью высыхания. Полимеризация происходит даже в неблагоприятных условиях. Уже через несколько часов после нанесения состава на фасад или цоколь он схватится, а через сутки полностью наберет конечную прочность. Но у наружных морозостойких смесей есть и свои минусы. Одним из них является то, что с такой штукатуркой сложнее работать. А если использовать машинный метод нанесения, то плотность массы не позволит добиться такого широкого спектра дизайнерских решений, какие можно получить, используя обычную декоративную штукатурку. Кроме того, такие составы довольно тяжелы, а значит, у мастера могут возникнуть сложности из-за того, что поверхность имеет недостаточный уровень сцепления.

Технические характеристики

Морозостойких штукатурок для внешних работ сегодня великое множество. У каждой смеси свои технические характеристики. Для того чтобы в них разобраться, следует рассматривать каждый продукт в отдельности. В качестве примера может выступить фасадная смесь «Боларс». Стоимость 25 кг состава составит 260 руб. После затворения штукатурка сохраняет жизнеспособность в течение получаса.

На 1 кг порошка понадобится примерно 0,23 л воды. Что касается прочности сцепления и прочности на сжатие эти показатели равны 0,5 и 10 МПа соответственно. Эта фасадная морозостойкая штукатурка способна выдержать до 50 циклов замораживания и оттаивания. На один квадратный метр поверхности уйдет примерно 1, 4 кг порошка. Это верно, если толщина слоя составит 1 мм.

Прежде чем выбрать штукатурку для наружных работ, следует оценить, при какой температуре будут осуществляться работы. Описываемая морозостойкая штукатурка может наноситься в диапазоне от — 10 до + 30 ˚С. А вот эксплуатация смеси может осуществляться при температурах от — 40 до + 60 ˚С. Толщина наносимого слоя может достигать 20 мм.

Виды морозостойкой фасадной штукатурки

Морозостойкие штукатурки для наружных работ можно классифицировать по нескольким признакам. Одним из них является состояние смеси, в котором материал пребывает во время продажи. Штукатурка может быть сухой или жидкой.

Материалы могут отличаться между собой и по составу. Они бывают:

  • минеральными;
  • силикатными;
  • акриловыми;
  • силиконовыми.

Первые наиболее доступны по стоимости и отличаются хорошей паропроницаемостью. Минеральные смеси температуроустойчивы и пожаробезопасны. Что касается акриловых морозостойких штукатурок, их основным преимуществом является готовность к использованию после покупки. Такие смеси хорошо сцепляются практически со всеми видами поверхностей и имеют низкое водопоглощение.

Силикатные морозостойкие декоративные штукатурки изготавливаются из калиевого стекла их характеризуются хорошей эластичностью. Наносить их довольно просто, а в процессе эксплуатации силикатный штукатурный слой хорошо противостоит образованию плесени. Морозостойкая штукатурка может быть еще и силиконовой. Она обладает высокой адгезией, хорошо справляется с погодными воздействиями и легко поддается нанесению благодаря высокой эластичности.

Хлорная вода

Для внешних работ могут использоваться разные виды морозостойкой штукатурки, некоторые из них изготавливаются с добавлением присадок в виде хлорной воды. Она предназначается для цементных смесей и выступает в качестве основы.

Именно это вещество и отвечает за качество морозостойкости. После введения в смесь хлорной воды использовать штукатурку можно при температурах до — 25 ˚С. На одно ведро воды вводится 1, 5 кг хлорной извести. Вода предварительно подогревается до 35 ˚С. Состав настаивается в течение полутора часов, а после может использоваться в работе.

Поташ

Когда температура за окном становится ниже нуля, а штукатурные работы нужно осуществить при диапазоне температур от — 10 до + 20 ˚С, в морозостойкую штукатурку добавляется поташ. Он вводится в объеме 3 % от массы жидкости. Раствор должен подаваться к строительной площадке в утепленных ящиках. Нанесение смеси может осуществляться на сухую очищенную поверхность.

Аммиачная вода

В штукатурку для цоколя дома может быть добавлена еще и аммиачная вода, которая является одной из популярных присадок. Обычно это вещество используется в условиях завода. Его добавляют в готовую жидкость и закрывают в герметичной таре. В процессе разведения температура жидкости и присадки не должна оказаться выше + 5 ˚С. Если это значение будет превышено, аммиак начнет испаряться. Нанесение водостойкой фасадной штукатурки с добавлением аммиачной воды допустимо на холодную стену. Состав может быть предназначен и для внутренних работ, но в процессе формирования штукатурного слоя температура не должна быть ниже — 30 ˚С.

Современные материалы

Среди наиболее популярных влагостойких морозостойких фасадных штукатурок следует выделить смеси на органической основе, которые не требуют приготовления перед нанесением и колеруется в массе. Речь идет о составе, который дополнительно армирован волокнами. Нанесение такой штукатурки может осуществляться на органические и минеральные основания. В качестве декоративного эффекта выступают короед и шуба. Впрочем, декоративные структуры на поверхности могут быть самыми разными, они создаются в процессе работы и дополнительно моделируются.

Технология нанесения морозостойкой штукатурки

Независимо от того, какая часть здания покрывается штукатуркой — цоколь дома или его фасад, следует соблюдать технологию нанесения смеси. Старую отделку следует удалить с использованием дрели с насадкой или шлифовальной машинки. Внешние стены хорошо очищаются от грязи и пыли.

Внимание! Одним из способов наращивания слоя штукатурки выступает нанесение грунта. Этот слой формируется толщиной до 20 мм и предусматривает использование более густой по консистенции смеси.

Поверхность при необходимости можно выровнять. Фасад обезжиривается и покрывается неглубокими насечками для лучшего сцепления. Влагостойкая морозостойкая штукатурка не может наноситься на увлажненные стены дома, если работы ведутся при пониженных температурах. Это приведет к тому, что влага замерзнет и превратится в пленку, которая снизит уровень адгезии.

Внимание! Для того чтобы придать поверхности идеальный вид, следует использовать метод нанесения смеси по технике «накрывка». Толщина этого слоя должна составить не больше 2 мм. Приступать к этому этапу следует лишь после частичного схватывания грунтовочного слоя, но полностью он высохнуть не должен.

Для обеспыливания поверхности следует нанести грунтовку в несколько слоев. Она дополнительно укрепит основание. Морозостойкая цокольная или фасадная штукатурка должна наноситься по маякам. Для этого на стену устанавливаются металлические профили, расстояние между которыми должно быть несколько меньше длины правила. Смесь набрасывается между двумя соседними профилями и хорошо разравнивается. Лишний раствор снимается шпателем. Движения правила должны быть направлены снизу-вверх.

Читайте также:  Гелевые подушки для сна: гелевые противопролежневые модели, с охлаждающим гелевым наполнителем, отзывы

Как только раствор немного схватиться, нужно будет оштукатурить полоски снизу и сверху. Для проверки качества нанесения морозостойкой штукатурки следует приложить к цоколю или фасаду дома (в зависимости от того, какая часть обрабатывалась) правило и посмотреть, нет ли неровностей. Если на стене дома или поверхности цоколя с помощью морозостойкой штукатурки для наружных работ было решено сформировать эффект шуба или короед, декорирование выполняется сразу же — в момент формирования основного слоя.

Внимание! С помощью декоративной морозостойкой штукатурки можно создавать всевозможные эффекты. Это может быть дождик, крестик и кружки. Первый вариант формируется методом движения инструментом сверху-вниз. Для получения эффекта кружки нужно будет осуществить круговую затирку.

Чем опасно несоблюдение температурного режима

Для того чтобы продлить срок эксплуатации фасада здания, следует соблюдать не только температуру окружающей среды, но и технологию нанесения штукатурки. Если в инструкции к смеси указан определенный температурный режим, его следует придерживаться. Присадки в составе смеси хоть и являются морозостойкими, но способны работать лишь при определенных температурах. Если этот диапазон не будет выдержан, влага внутри может начать замерзать, а процесс полимеризации будет происходить неравномерно или и вовсе приостановится на время, а штукатурка так и не сможет набрать нужной прочности. После оттаивания она отойдет от поверхности или покроется трещинами при высыхании.

Способы прогрева помещения для штукатурки в зимний период

Когда декоративный материал не обладает нужным уровнем морозостойкости, а внутренний температурный режим помещения не отвечает требованиям, следует воспользоваться способами прогрева помещения. Для этого применяются разные приборы, а именно:

  • калориферы;
  • тепловые пушки;
  • обогреватели.

Важно позаботиться об отведении из помещения угарного газа, который будет образовываться при работе калорифера. Для этого используются трубки. Альтернативным и более современным решением станет отопление. Прогревание с помощью горячей воды запрещено, так как стены должны оставаться сухими в процессе сушки.

Как сушить штукатурку зимой

Если зимой во время штукатурных работ нет возможности поддержать оптимальный уровень температуры в помещении за счет центрального отопления, следует воспользоваться одним из существующих способов. Для этого применяются временные металлические печи. Но они подходят для маленьких комнат. Альтернативным решением являются калориферы, которые бывают:

  • электрическими;
  • паровыми;
  • огненными.

Последние позволяют получить более высокую температуру, тогда как паровые — это высокий коэффициент полезного действия и экономичность. Еще одним способом, который будет способствовать естественной полимеризации штукатурки, выступает использование осушителя воздуха. С его помощью можно ускорить процесс готовности стен и устранить лишнюю влагу из декоративного слоя.

Температура воздуха при этом не будет меняться, а кислород в помещении не зажигается, что позволяет людям не прерывать работу. Основным плюсом здесь выступает то, что горячий воздух не подается на стены, что могло бы привести к образованию трещин на штукатурке.

Виды и технические характеристики морозостойкой (зимней) фасадной штукатурки

Чем качественнее будет отделан фасад здания, тем красивее будет его внешний вид и тем лучше он будет защищен от воздействия различных негативных факторов: дождя, снега, ветра.

Самый главный принцип выполнения внешней отделки стен – это обеспечение надежного каркаса из отделочного материала, который в тоже время даст возможность стенам «дышать».

Именно по этой причине необходимо как можно более ответственно подойти к выбору подходящего материала, а именно штукатурки.

Только качественная отделка продлит срок эксплуатации здания и сделает его максимально привлекательным.

Штукатурные работы зимой

А действительно, можно ли штукатурить стену зимой? Тем, у кого имеется центральное отопление, повезло. А как быть, если штукатурить требуется в неотапливаемом помещении или на улице? Отвечаем на вопросы, популярные у новичков.

Для обычных смесей оптимальны температуры +18 – +20оС. Поэтому, если есть возможность прогреть помещение, это лучший вариант, так как можно будет не только использовать обычные составы, но и поддерживать оптимальные условия как для схватывания состава, так и для набора прочности. Более сложный случай – штукатурка фасада.

Технология нанесения покрытия

Существует определенный порядок нанесения морозостойкой шпаклевки на стену. Как мы уже отмечали, стены должны быть предварительно подготовлены, выровнены и отделаны дополнительными составами.

Важно помнить, что морозостойкие шпаклевки должны наноситься только при плюсовых температурах.

Если пренебречь этим условием, то покрытие получиться некачественными и очень быстро потребует ремонта.

В целом работы по отделке стен выполняются поэтапно. Можно выделить следующие стадии проведения работ:

  • выполняются необходимые замеры, для того чтобы высчитать объем отделочного материала. Для этого потребуется рассчитать площадь покрытия и умножить на примерный расход, указанный в инструкции;
  • проверить стены, при необходимости затянуть армировочной стекой, оштукатурить, если есть сколы и трещины, отбить все имеющиеся сколы;
  • перед шпаклеванием обработать грунтовкой;
  • приступить к шпаклеванию.

Не стоит забывать, что морозостойкая шпаклевка готовится строго по приложенной инструкции. Если нарушить рекомендации, то это приведет к ухудшению технических характеристик состава и значительно усложнит предполагаемую работу.

Сначала необходимо наносить стартовый слой при помощи металлической терки или шпателя. Смесь важно распределить равномерно, не пропуская участков и постепенно выравнивая поверхность стены.

После высыхания первого слоя можно приступать к финишному шпаклеванию. Материал следует наносить очень качественно, постепенно доводя до идеального состояния. После того, как покрытие высохло, потребуется отшлифовать стены с помощью сетки или наждачной бумаги. Готовое покрытие грунтуется и покрывается фасадной краской.



Особенности штукатурки внутри и снаружи помещения

Когда наступает сезон, пусть даже с небольшими морозами, использовать для оштукатуривания обычные смеси и способы уже нельзя. Зимой в неотапливаемом помещении температура держится практически не выше, чем на улице, но нет ветра и осадков.

Оштукатуривание стен без отопления в помещении выполняется так же как на улице, но в этом случае можно принять меры по обогреву внутреннего пространства частного дома или квартиры. Поэтому штукатурка зимой в помещении и за его пределами имеют особенности.

Независимо от места нанесения смеси, стены перед оштукатуриванием очищают от наледи,

Ещё одно обязательное условие для зимнего оштукатуривания – стены перед работой необходимо просушить. Влажность стен не должна быть выше 8%.

Если штукатурную смесь наносят машинным способом, то организуют тёплые условия для растворного узла, сохранение температуры, подаваемой непрерывно смеси.

Зимняя штукатурка фасада

Нереально прогреть в условиях зимы фасад.

Поэтому для наружных работ в зимнее время:

  • применяют противоморозные добавки;
  • наносят подогретую смесь (при минусовой температуре не ниже – 20оС).

Не штукатурят зимой при ветре, осадках и в случае неблагоприятного прогноза на ближайшие дни.

Штукатурка зимой в неотапливаемом помещении

Если так получилось, что планируется штукатурка зимой, то к периоду отрицательных температур готовятся заранее:

  • в новом доме дверные, оконные рамы, а также блоки должны плотно прилегать;
  • дверные полотна установлены, окна – застеклены;
  • утеплены межэтажные перекрытия;
  • щели вокруг рам дверей и окон были загерметизированы;
  • откосы оштукатурены с утеплением;
  • холодному воздуху прекрыть доступ со стороны чердака;
  • стены просушены.

Вышеперечисленные меры позволят быстро и с малыми потерями тепла обогреть помещение. Тем самым возможно обеспечить требующиеся для нанесения и твердения раствора условия.

При прогреве помещения следят, в первую очередь, за показаниями термометра у наружной стены на полуметровой высоте от пола и под самым потолком, где быстрее прогревается воздух. Минимально допустимая температура стен +8оС, воздуха в помещении – +10оС, максимальное показание термометра у потолка – не более +30оС. При нагревании воздуха до +23 градуса оштукатуриваемую поверхность увлажняют.

Промёрзшие стены отогревают до тех пор, пока они не прогреются до середины толщи



Разновидности

Существует около десятка видов морозостойкой штукатурки.

Сначала опишем виды холодоустойчивых материалов для оштукатуривания вертикальных конструкций помещений.

Доступная стоимость и возможность приготовить раствор нужной густоты – характерные свойства финишной шпаклевки из сухого или порошкообразного материала. Придерживайтесь рекомендаций по приготовлению готового раствора.

Высокая цена и долгое хранение в закрытом состоянии свойственно готовым разжиженным смесям, которые продаются в разнообразных емкостях и резервуарах. Перед применением такие составы нужно только взболтать.

В наличии также следующие типы готового штукатурного материала:

  1. Из латекса. Этот тип широко распространен, применяется для обработки гипсокартонных конструкций. Экономный по затратам, приятной густоты, весьма упругий и крепкий. После монтажа стремительно теряет влагу и не дает возможности появиться разрывам.
  2. Из клея. Другое название – масляно-клеевой раствор. Это пионер среди отделочных смесей и востребованный в наши дни. Смесь очень густая, даже при тонком шаре обеспечивает увесистую и надежную облицовку. Это также и негативная сторона, потому что производить монтаж вертикальных шаров нелегко. В таком случае необходимо приглашать профессиональных строителей. Штукатурка годится для пола и практически не пропускает воду.
  3. Акриловая. Это оптимальная морозостойкая фасадная штукатурка. Укладывают ее тонким шаром, но это обеспечивает предельное выравнивание покрытия стены. Штукатурка водонепроницаемая, имеет выразительный белый окрас. Работы выполняются просто. В связи с этим акриловая штукатурка очень распространена.
  4. ПВА-штукатурка. Она основывается на клее ПВА. Смесь применяется в зонах, где возможен рост вредоносных микроорганизмов (плесени, грибка). Минус этого материала – тяжелый запах, хотя он через короткий промежуток времени улетучивается.



Чем опасно несоблюдение температурного режима

Нужно ясно представлять, что штукатурный раствор содержит воду, которая при замерзании образует кристаллы льда, что увеличивает ее в объёме. При быстром замерзании воды в нанесённой смеси кристаллы разрывают начавшие образовываться связи между частицами состава. А высыхание льда, минуя жидкую стадию, ведёт к обезвоживанию смеси.

При кратковременном нарушении температурного режима оштукатуривания уложенный раствор после оттаивания просто сползает со стены. В результате длительного переохлаждения после оттаивания штукатурный состав не может образовывать прочное камнеподобное покрытие. Он легко крошится, отслаивается и отпадает от основания.

Основные характеристики

В структуру зимней штукатурки для экстерьера добавляют особые компоненты для твердости материала.

Они гарантируют следующие параметры штукатурного состава для отделки.

  • Продолжительный срок службы. Летние штукатурки эксплуатируются до 5 лет, зимние смеси полноценно используются, сохраняя свойства до 25 лет. Фасад при этом имеет добротный вид.
  • Многоцелевое использование. Штукатурные смеси для наружных работ имеют водоотталкивающие и морозостойкие качества, чем заслужили название «универсальные». Штукатурка не впитывает воду, предупреждая эрозию стен из-за неблагоприятных погодных условий.
  • Холодостойкость. Штукатурки для фасадов помещений разрываются при разности температур. В трещины попадают осадки, и верхний шар отслаивается. Морозостойкая штукатурка не имеет такого отрицательного свойства. Она переживает холода от -50 градусов и жару до + 70 градусов. Штукатурка используется в районах с разными климатическими условиями.
  • Стремительное просыхание после укладки. Раствор «хватается» буквально за пару часов при любой погоде. Полностью просыхает за день. При плохой погоде штукатурку повторно выполнять не придется, что сбережет время.

Как сушить штукатурку зимой

Штукатурка выполняемая зимой требовательна к соблюдению технологии просушки стен после нанесения. Поскольку составы имеют разный химический состав, то для высушивания им нужны соответствующие условия. Смеси с известковой основой для отверждения нуждаются в углекислом газе, содержащемся в воздухе.

Поскольку количество его в пространстве помещения не велико, то ускорение сушки известковых смесей не допускается. Известковые, а также гипсово-известковые растворы сохнут до 2-х недель и нуждаются в частом проветривании помещения (минимум пару раз в сутки). Ускоренная сушка чревата трещинами и малой прочностью отделки.

Составы цементные для набора прочности нуждаются во влажной атмосфере. Поэтому их и цементно-известковые составы сушат при отсутствии сквозняков. Сушка продолжается около недели. Гипсовую штукатурку также сушат неделю. Для проветривания достаточно узенькой щёлочки в окне.

Производители

Производством шпаклевки занимается много фирм. Однако качественную продукцию выпускают только некоторые из них.

Кнауф

Для наружных работ часто используются шпаклевочные составы от Кнауф. Ими легко пользоваться, они практичны в применении и устойчивы к механическим повреждениям. На рынке представлено много различных типов шпаклевок Кнауф, которые отличаются друг от друга не только стоимостью, но и составом. В среднем, цена за упаковку объемом 35-40 килограммов составляет 500 рублей.

Церезит

Для выравнивания кирпичных стен внутри и снаружи помещений часто применяется шпаклевка Церезит. Она обладает устойчивостью к заморозкам, что позволяет ей сохранять свои свойства даже зимой. Также эта отделочная смесь прочная и имеет продолжительный срок эксплуатации. Однако у Церезита есть серьезный недостаток – быстрое застывание. Шпаклевочную смесь надо израсходовать в течение часа после приготовления.

Сканмикс

Для фасада можно использовать финишную или стартовую шпаклевку от Сканмикс. Она обладает устойчивостью к воздействию влаги и низких температурных показателей. Сканмикс можно использовать для выравнивания поверхностей и устранения трещин глубиной 7-10 миллиметров. Для наружных работ использовать такой шпаклевочный состав можно только в солнечную погоду.

Боларс

Это отечественная компания, которая зарекомендовала себя на рынке стройматериалов, как производитель качественной шпаклевки. Шпаклевочные растворы используются для выравнивания фасадов и заделывания трещин. Главное достоинство продукции Боларс – доступная цена. Стоимость упаковки объемом 25 килограммов не превышает 400 рублей.

Способы прогрева помещения для штукатурки в зимний период

Если в помещении нет печного или центрального отопления, то для его обогрева допускается использовать тепловые пушки, калориферы. Угарный газ, образующийся при использовании калориферов, отводят с помощью трубки. То есть, можно использовать временное отопление. Однако, нельзя согревать стенки с помощью горячей воды, так как основания должны быть сухими.

Штукатурка зимой при выполнении ряда условий – задача выполнимая. Естественно, в зимних условиях она дороже и сложнее. Чтобы не тратить силы и средства впустую, следует соблюдать технологию, правильно выбирать материалы. Оштукатурив жилище зимой, вы выиграете время для выполнения других работ в более теплое время года.

Советы по выбору

Чтобы правильно выбрать шпаклевочную смесь, необходимо придерживаться таких рекомендаций:

  • При выборе шпаклевки необходимо учитывать тип материала, который в дальнейшем будет использоваться при облицовке фасада. Например, если он будет краситься, лучше купить не сухую, а готовую смесь.
  • Перед покупкой упаковку со шпаклевкой нужно открыть и внимательно осмотреть. Не стоит покупать продукцию, на поверхности которой присутствует мусор или твердые комки.
  • Выбирая шпаклевочный состав, надо внимательно осматривать его характеристики. Смесь должна быть влагостойкой и термостойкой, чтобы ей можно было пользоваться на улице.
Оцените статью
Добавить комментарий