Светодиодное освещение. Как правильно выбрать светильник?

В настоящее время уже не вызывает сомнения, что эпоха ламп накаливания уходит в прошлое. В Европе и России приняты законы о постепенном запрете производства и оборота ламп накаливания. Кроме того, в связи с бурным развитием светодиодов, другие традиционные источники света (галогенные, люминесцентные, ртутные, натриевые лампы) так же отходят на второй план. О преимуществах светодиодных светильников много говориться в средствах массовой информации и пишется в технической литературе, поэтому в рамках статьи подробно на этом останавливаться не будем. Скажем лишь, что важнейшие из них - это низкое энергопотребление и длительный срок службы.
Цель настоящей статьи сформулировать критерии, руководствуясь которыми, потребитель может самостоятельно оценить параметры и качество светильников, сравнить их с заявленными производителем, и сделать осознанный и правильный выбор светодиодного светильника.
В настоящее время уже не вызывает сомнения, что эпоха ламп накаливания уходит в прошлое. В Европе и России приняты законы о постепенном запрете производства и оборота ламп накаливания. Кроме того, в связи с бурным развитием светодиодов, другие традиционные источники света (галогенные, люминесцентные, ртутные, натриевые лампы) так же отходят на второй план. О преимуществах светодиодных светильников много говориться в средствах массовой информации и пишется в технической литературе, поэтому в рамках статьи подробно на этом останавливаться не будем. Скажем лишь, что важнейшие из них - это низкое энергопотребление и длительный срок службы.
Цель настоящей статьи сформулировать критерии, руководствуясь которыми, потребитель может самостоятельно оценить параметры и качество светильников, сравнить их с заявленными производителем, и сделать осознанный и правильный выбор светодиодного светильника.
В первую очередь необходимо четко уяснить цель приобретения светодиодного светильника. Если цель состоит только в том, чтобы следовать новым веяниям или отчитаться перед вышестоящим начальством о переходе на светодиодное освещение, то нет смысла читать данную статью. Следует просто найти и приобрести светильник по минимальной цене, не обращая внимания на все остальные параметры.
Если же цель состоит в том, чтобы воспользоваться преимуществами светодиодного освещения, получить реальную экономию энергоресурсов при длительном сроке службы, необходимо иметь, хотя бы минимальное представление о параметрах, влияющих на указанные преимущества.
В первую очередь необходимо знать, что основным показателем, по которому источники света, как преобразователи электрической энергии в световую, можно сравнивать между собой, является световая эффективность. Этот параметр показывает величину светового потока излучаемого источником света при потреблении 1Вт электрической энергии. В табл. приведены значения световой эффективности различных источников света.
Зная данные параметры, можно определить какой световой поток создает тот или иной источник света.
Например, лампочка накаливания 60 Вт создает световой поток:
Ф=Р • е=60 •10=600 лм, где:
Р - мощность лампы, Вт;
е - световая эффективность, лм/Вт.
Таким образом, совершенно очевидно, что если необходимо заменить светильник с 60 Вт лампой накаливания, потребуется светодиодный светильник со световым потоком не менее 600 лм. В случае с люминесцентным офисным светильником световой поток составит: Р • е • К=18•60•4=4320 лм, где К - количество ламп в светильнике.
Табл. Световая эффективность различных источников света
Источник света |
Световая |
Лампа накаливания |
10 |
Галогенная лампа |
20 |
Люминесцентная лампа |
60 |
Ртутная лампа (ДРЛ) |
60 |
Натриевая лампа (ДНаТ) |
130 |
Из приведенных расчетов видно, что световой поток офисного светодиодного светильника не должен быть меньше 4000 лм.
Эффективность современных светодиодов составляет 100-139 лм/Вт, поэтому по количеству светодиодов в светильнике можно оценить создаваемый ими световой поток. Очевидно, что для замены 60 Вт лампы накаливания необходимо не менее 6 одноваттных светодиода с эффективностью 100-110 лм/Вт, а для офисного не менее 36 с эффективностью 112-120 лм/Вт. Таким образом, если производитель в своей рекламе утверждает, что 4 Вт светодиодный светильник заменяет 60 Вт лампу накаливания, а офисный светодиодный светильник со световым потоком 2500-3000 лм заменяет офисный светильник с люминесцентными лампами, есть повод задуматься о целесообразности приобретения такого светильника.
Следующее важное преимущество светодиодных светильников - длительный срок службы, 10 лет и более или 50-100 тыс. ч. Однако необходимо знать, что производители светодиодов гарантируют эти параметры при определенной температуре кристалла (обычно 60-80 °С). Вот почему важно обеспечить хороший отвод тепла от кристалла. Для этого применяются различные материалы из алюминия и его сплавов. Применение алюминия обусловлено его высокой теплопроводностью и меньшей стоимостью, по сравнению с медью (справедливости ради, следует отметить, что появились полимерные материалы с высокой теплопроводностью, однако они пока не нашли промышленного применения из-за высокой стоимости). Также важно обеспечить максимальную передачу тепла от корпуса светодиода к радиатору. Для этого светодиоды устанавливаются на печатные платы с алюминиевой основой, а между радиатором и платой наносится теплопроводная паста. Только выполнение выше указанных конструктивных приемов обеспечивает максимальный отвод тепла и оптимальные температурные режимы светодиодов. Если же производитель игнорирует эти меры, следует сомневаться в заявленном сроке службы 10 лет и более. Реальный срок службы таких светильников будет составлять 1-2 года. В течение этого срока в лучшем случае световой поток упадет более чем в два раза, в худшем светодиоды вовсе выйдут из строя. В связи с неуклонно возрастающим спросом на светодиодные светильники на рынке появились модели офисных светильников, в которых используются корпуса от люминесцентных светильников. При этом в качестве радиатора используется задняя стенка из стального листа с полимерным покрытием. Световой поток указанных светильников составляет 2500-3000 лм. Такие светильники, не выдерживают ни какой критики, ни с точки зрения срока службы, ни с точки зрения создаваемой ими освещенности. Учитывая, что срок окупаемости светодиодных светильников составляет 2-3 года, очевидно, что приобретение таких светильников вместо ожидаемой экономии финансовых средств приведет к убыткам.
Еще один немало важный момент - применяемые светодиоды. Очень важно, чтобы производитель использовал продукцию ведущих мировых производителей (например, Osram, Cree, Nichia), так как они реально гарантируют заявленный световой поток и срок службы.
Следующий важный критерий - производитель светильников. Только крупное предприятие в состоянии обеспечить оптимальное соотношение цена/качество. Такие предприятия закупают светодиоды (а именно они вносят существенный вклад в стоимость светильников) большими партиями по минимальной цене и имеют испытательные лаборатории для подтверждения качества и срока службы изделия.
Итак, исходя из выше сказанного, можно сформулировать следующие критерии выбора светодиодных светильников:
1. Световой поток светодиодного светильника должен быть не меньше, чем у того, который Вы хотите заменить.
2. Светодиоды, применяемые в светильниках должны быть ведущих мировых производителей, так как только они реально обеспечивают заявленные характеристики.
3. В конструкции светильников обязательно должны присутствовать теплоотводящие элементы и обеспечен хороший тепловой контакт между корпусом кристалла и теплоотводом.
4. Светильник должен быть крупного производителя.
На основе данных критериев вытекает следующий алгоритм выбора светодиодных светильников:
- Оценить световой поток светильника исходя из их количества, мощности и световой эффективности светодиодов, не забывая, что они должны быть ведущих мировых производителей.
- Определить каким образом обеспечивается отвод тепла от светодиодов, какие материалы используются для радиаторов охлаждения и печатных плат, на которых установлены светодиоды.
- Выяснить статус производителя: крупное производство или мелкосерийное, небольшое производство.
В заключение, хотелось бы сказать, что в данной статье, конечно же, отражены не все аспекты светодиодного освещения. Однако следует полагать, что сформулированные критерии помогут потребителю сделать осознанный выбор светодиодного светильника.