Телефон : +7 (8482) 955-155
email : office@progress63.ru

Промышленный свет: индукция или светодиод. Что выберет завод?

Промышленный свет: индукция или светодиод. Что выберет завод?

На рынке энергосбережения компания «НАНОСВЕТ» существует уже более четырех лет. Первые решения о внедрении экономичных источников света начались с поставок светодиодных светильников, собранных из корпусов светильников типа РКУ и установленных в них светодиодных блоков. Как показал практический опыт, в эти типы корпусов была возможна инсталляция светодиодов или кластеров лишь небольших мощностей, так как не обеспечивался требуемый теплоотвод. Попытки создать качественную модель светильника по данному принципу и аналогичную по световым характеристикам светильнику с лампой ДРЛ-250были неудачными, так как светодиоды перегревались и быстро деградировали. Данный путь создания недорогих светодиодных светильников был пройден многими компаниями, схожие решения светодиодных светильников небольшой мощности можно встретить на рынке и сейчас. Аналогичная ситуация была с первыми вариантами промышленных светодиодных светильников. Стояла задача по освещению промышленных предприятий, складов, ангаров и т.д. В основу корпуса выбирались традиционные варианты светильников типа РСП, ЖСП и т.д., в которые монтировались светодиодные модули. Но важно отметить, что если первые светодиодные уличные светильники в корпусах типа РКУ эксплуатировались в более щадящем температурном режиме, то промышленные, зачастую установленные под крышей цеха, подвергались серьезным температурным нагрузкам. Срок службы таких изделий был коротким. В кратчайшее время светильники синели или зеленели. Либо блоки питания быстро выходили из строя. Со временем многие производители промышленных светильников стали учитывать все конструктивные особенности и температурные режимы светодиодных источников света.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СОЗДА-НИЯ ИНДУКЦИОННЫХ И СВЕТО-ДИОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА 

23 июня 1891 года Николай Тесла получил патент США № 454622 на создание прототипа современной индукционной лампы и вошел в историю электротехники как изобретатель более эффективного и экономичного источника света, чем лампа накаливания. Прототип первой индукционной лампы, запущенной в массовое производство был представлен компанией PHILIPS в 1976 году. Принцип действия ламп серии Master QL до сегодняшнего дня особо не изменился. Некоторые производители индукционных ламп до сих пор копируют их, но, естественно, под своим брендом. Как ни странно, но история светодиодных источников света начинается практически с тех же времен. Первое известное сообщение об излучении света твердотельным диодом было сделано в 1907 г. британским экспериментатором Генри Раундом из лаборатории Маркони. В 1923 г. наш соотечественник Олег Владимирович Лосев, проводя радиотехнические исследования, заметил голубоватое свечение, испускаемое некоторыми полупроводниковыми детекторами. Однако интенсивность излучения была столь ничтожной, что научная общественность фактически «не увидела» его, по крайне мере, в переносном смысле, так как в электронике тех дней происходили более значимые вещи. Первые светодиоды промышленного назначения были созданы Ником Холоньяком в лабораториях Университета штата Иллинойс (США) и именно Ник Холоньяк считается «отцом» современных светодиодов. В шестидесятые годы двадцатого столетия были созданы первые образцы светодиодных ламп. Они были очень дороги и использовались только как индикаторы-сигнализаторы. Световая отдача их была 1—2 лм/Вт. Их практическое применение было очень ограниченным. В 1968 году создана первая светодиодная лампа, предназначенная для индикатора Monsanto, в этом же году в США компания Hewlett-Packard выпустила в свет самый первый в мире светодиодный экран, предназначенный для рекламы. Это был слабосветящийся дисплей, информация на котором отображалась только красным цветом. Начиная с 1985 г. удалось увеличить поток света до 10 лм, и появилась возможность их применения в качестве самостоятельных световых элементов (к примеру — индикаторы в автомобилях).В начале 90-х гг. малоизвестная японская фирма Hure вывела на рынок светодиоды в десятки раз более яркие, чем все их предшественники, светоотдача которых перешагнула рубеж в30 лм/Вт. С этого времени светодиоды становятся адекватной альтернативой лампам накаливания. В этом же году крупнейшие западные компании инвестировали свыше 70 млн долл. в исследовательскую деятельность, связанную с возможностью применения и производства светодиодов. К концу 2006 г. светодиоды заняли прочные позиции на современном рынке, и сфера их применения значительно расширилась.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СВЕТИЛЬНИКИ КАК КАТЕГОРИЯ НАИБОЛЕЕЭНЕРГОЕМКИХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Как уже отмечалось, попытки создать светодиодную модель, аналогичную по световым характеристикам светильнику с лампой ДРЛ-250 на основе штампованных корпусов из стали, в основном были обречены на неудачу. В таких решениях светодиоды через незначительный промежуток времени перегреваются и начинают менять цвет, а это значит что период эксплуатации таких «поделок» существенно ниже заявляемых 50000 часов. Наработав большую клиентскую базу, а также проанализировав огромное количество обращений в нашу компанию по вопросам энергосбережения, стало ясно, что наиболее остро в экономии нуждаются промышленные предприятия. Это и понятно — как правило, высота установки промышленных светильников превышает 5-6 м, а иногда достигает и 12-15 м. Режим работы систем освещения на многих предприятиях составляет 12 или 24 ч. В этих условиях вопрос энергосбережения стоит особенно остро. Каким источником света заменить лампы ДРЛ, ДНаТ или МГЛ? В таблице 1 приведен сравнительный анализ некоторых видов ламп. Очевидно, что за последние пару лет рынок промышленного энергосберегающего освещения существенно вырос, причем он развивается как интенсивным, так и экстенсивным способом. С ростом количества предложений появились модели светильников, созданные явно дилетантами, далекими от понимания физических процессов в полупроводниковых источниках света. Но надо отдать должное, что некоторые производители добились явного успеха в разработке конструктивов  и источников питания LED-светильников, а также созданием моделей с заданными параметрами световых потоков. Если проанализировать рынок светодиодных светильников, представленный разными производителями, то ассортиментный перечень наиболее широко представлен мощностями от 6-15 Вт до 40-60 Вт(световой поток светильников до5-6 тыс. лм). Это светильники для нужд ЖКХ, множественные модификации светильников в потолки типа «Армстронг», уличное освещение с небольших высот и т.д. После этого «мощностного» рубежа количество моделей существенно снижается. Это обусловлено тем, что для производства светодиодных светильников мощностью от 120—150 Вт и выше требуются специальные расчеты, обеспечивающие создание необходимой геометрии корпуса светильника для оптимального функционирования светодиодов. Можно с уверенностью сделать вывод, что конструкция мощного светодиодного светильника, выполненного с учетом всех требований по теплоотводу, оптимальным характеристикам драйвера является сложным техническим изделием. Именно к этой категории и относятся источники света для освещения цехов, складов терминалов и т.д. Промышленные энергосберегающие светильники на основе индукционных ламп существенно отличаются строением и требованиями к теплоотводу. Так, температура нагрева лампы не превышает 80–85°С и данный параметр лишь косвенно влияет на физические процессы излучения. Еще важно отметить один принципиальный момент, отличающий промышленные светодиодные светильники от индукционных. В случае выхода из строя первого для его ремонта необходимо провести демонтаж оборудования и передать в торгующую организацию или на завод производитель. Как правило, в данном случае ремонт не сможет быть произведен по месту установки. Этой проблемы нет с индукционными источниками света. Достаточно просто при обрести или саму лампу, или ПРА (балласт) к ней. Замену вышедшего из строя источника света может осуществить любой электрик предприятия без специальной подготовки. К тому же, гарантия на большинство светодиодных светильников не превышает три года против пяти лет на индукционные лампы или светильник на их основе. Важным фактором в пользу создания энергосберегающих систем освещения на основе индукционных ламп является возможность использовать уже установленные корпуса светильников подвесного типа. При помощи специальных переходников под цоколь Е40 или Е27 возможна установка ламп в традиционные корпуса РСП (ЖСП). Данная функция позволяет существенно снизить затраты заказчика при переводе существующей системы освещения на энергосберегающую индукционную. Так, в мае 2012 года нашей компанией был реализован комплекс работ по переоснащению системы освещения ремонтных зон и выставочных залов у одного из официальных дилеров NISSAN в России — NATCGROUP. В установленные корпуса из алюминия и поликарбоната было установлено более 100 индукционных ламп мощностью 200 Вт. Замена ламп ДНаТ и МГЛ позволила сделать цвета выставленных в зале автомобилей машин более насыщенными и яркими, а также обеспечить более комфортный свет для сотрудников ремонтных цехов. В настоящее время ведется работа по переоснащению ряда промышленных цехов на предприятиях Московской, Курской и Белгородской областей.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ СТОИМОС-ТЬ ИНДУКЦИОННЫХ И СВЕТО-ДИОДНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХСВЕТИЛЬНИКОВ

Если проанализировать зависимость цены светодиодного светильника от его мощности или светового потока, то видно, что после рубежа в 50—60 Вт цена светильника возрастает в геометрической прогрессии при увеличении потребляемой мощности на каждые 20—30 Вт. Так, согласно статистике, цена заявляемого промышленного светодиодного светильника со световым потоком 8000—11000 лм, являющегося аналогом светильника РСП с лампой ДРЛ-250, находится в ценовом коридоре от 13 до 27 тыс. руб. Возможно, некоторые компании могут предложить и более низкую цену, но качество таких изделий вызывает явные сомнения, поэтому в расчет мы будем брать продукцию, производители которой дают гарантию не менее 3 лет. В открытых источниках взята информация по стоимости светодиодных промышленных светильников серии УСС одного из крупных российских производителей. Данные актуальны на начало июня 2012 года. Проведем сравнение (см. таблицу 2). Как видно из сравнения стоимостных характеристик, стоимость единицы светового потока (отношение лм/руб.) более привлекательное у индукционных светильников, чем у светодиодных. Причем, чем выше мощность осветительного оборудования, тем разница в ценах более существенная.

СРАВНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВСВЕТОДИОДНЫХ И ИНДУКЦИОН-НЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

1. Срок службы индукционных ламп составляет от 60000—150000 ч, против 30000—50000 ч у светодиодных светильников.

2. Светоотдача индукционных ламп несколько ниже, чем у светодиодных— 80—110 лм/Вт; для сравнения —у светодиодных светильников 90—120;

3. Приблизительно равный КПД 0,9(0,9—0,95 у светодиодов).

4. Уменьшение светового потока к концу срока службы на 10—15% через 30000 ч. У светодиодов, за этот период деградация составит не менее 30%).

5. Большой гарантийный срок — 5 лет, у большей части светодиодных светильников — 2-3 года.

6. Высокая фотооптическая эффективность 120-200 Флм/Вт. У светодиодов 40—90 Флм/Вт.

7. Цена ниже в 3-5 раз по сравнению со светодиодным светильником той жемощности.

8. Высокий индекс цветопередачи Rа>80—83, т.е. комфортный, мягкий, свет, приятный для глаз. В настоящее время большинство светодиодов выпускается с индексом цветопередачи 70—75 Ra. В отличие от светодиодного света, у индукционного отсутствует блесткость.

9. Низкая температура нагрева лампы, всего 60—80°С и широкий диапазон рабочих температур –40…60°С.

10. Высокий коэффициент мощности до 0,95.

ВЫВОДЫ

Объективная сравнительная оценка двух источников света для освещения промышленных предприятий показала, что по многим параметрам индукционные лампы опережают светодиодные. Важнейшим фактором в пользу индукционного света является период окупаемости энергосберегающих проектов на их основе. По нашим расчетам, для действующего предприятия он не превышает 2—2,5 года, а для строящегося вновь — не более года. Период окупаемости проектов существенно ниже гарантийного срока службы индукционных ламп и светильников на их основе. Это значит, что еще 2—3 года, до окончания гарантии на индукционные лампы, после возврата инвестированных средств в энергосберегающую систему освещения предприятие будет получать прибыль за счет сэкономленных финансовых ресурсов. Безусловно, у светодиодных светильников есть своя ниша рынка, но, как показывает практика и расчеты, из-за высокой стоимости оборудования проекты энергосберегающего освещения на их основе пока не получили широкого внедрения. По нашему мнению, у индукционных ламп и светильников на их основе более реальные перспективы в ближайшие годы. В последнее время все чаще уделяется вопрос управляемым системам освещения. Так, уже получены успешные решения уличного и промышленного освещения. Технические специалисты нашей компании ведут работы по созданию энергосберегающих систем освещения на основе индукционных ламп. В третьем квартале 2012 года мы планируем получить первые серийные образцы данных решений.