Светоотдача светодиодных светильников. Основные характеристики светильников. Основные характеристики ламп для освещения

Всех потребителей должен интересовать ряд параметров электроламп, которые определяют возможность применения их в том или ином светильнике. В первую очередь, это характеристики, определяющие количество света, выдаваемое той или иной лампой. К ним относятся световой поток в люменах, значение которого всегда приводится в каталогах ламп и световая отдача, которую легко высчитать, зная световой поток. Например, обычная стоваттная лампа накаливания имеет световой поток в 1200 Лм, 35-ваттная галогеновая лампа — 600 Лм, а натриевая 400-ваттная лампа в светильнике, который используют для освещения улиц — 48 000 Лм. Т.к. световая отдача — это характеристика, показывающая количество света, приходящегося на один Ватт мощности, то становится понятно, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, которая определяет эффективность преобразования электрической энергии в свет и, следовательно, экономическую эффективность применения той или иной лампы.

Световая отдача

Одной из важнейших характеристик источников света является световая отдача (или световая эффективность). Единицей измерения световой отдачи является Лм/Вт (специалисты говорят «люменов с ватта», подразумевая, что каждый ватт потребленной электроэнергии выдает некоторое количество люменов светового потока). Это самый важный параметр лампы с точки зрения ее энергосбережения. Все развитие источников света — это в той или иной степени увеличение световой отдачи и приближение ее к теоретическому максимуму. Максимальное значение световой отдачи при «идеальном» преобразовании электроэнергии в свет различное для разных типов ламп. Как уже говорилось, световая отдача — это соотношение между воспринимаемым человеческим глазом количеством света, измеряемом в Люменах и мощностью источника излучения, измеряемом в Ваттах. Это соотношение зависит от длины волны излучения и достигает максимума в желто-зеленой части спектра (555 нм).

График этой зависимости отлично знаком каждому светотехнику и называется «кривая видности». Он показывает количество люменов «видимого света», которое несет в себе каждый ватт лучистой энергии монохроматического («одноцветного») излучения для той или иной длины волны. При идеальном (без потерь) преобразовании электроэнергии в свет для длины волны в 555 нм получается максимальная световая эффективность — 683 Лм/Вт, а, например, для 630 Нм (красный цвет) — всего 180 Лм/Вт. Привычные всем лампы, испускают белый свет. Белый свет представляет собой смесь разных излучений и может иметь разный спектр. Световая отдача таких ламп зависит от спектра и может быть разной. В таблице представлены значения светового потока и световой отдачи различных источников света.

Таким образом очевидно, что световая отдача светодиодов находится на высочайшем уровне и практически не уступает, а то и превосходит другие источники света — лидеры по этому показателю! Но для выбора лампы одной световой отдачи мало. Не менее важны и другие характеристики.

Эксплуатационные характеристики

Второй важнейшей характеристикой любой лампы является ее срок службы.

Лампы перегорают. Мало того, световой поток любой лампы будет уменьшаться в процессе эксплуатации. Эти факторы отражены в сроке службы лампы. Полный срок службы характеризует время до момента выхода лампы из строя. Полезный срок службы — время, пока световой поток не упадет ниже определенного предела. Срок службы лампы напрямую влияет на частоту замены их в светильнике. Понятно, что замена ламп занимает определенное время и силы обслуживающего персонала, что, в конечном итоге приводит к удорожанию эксплуатации светильника.

На диаграмме представлены средние сроки службы основных типов источников света.

Недосягаемым лидеров по сроку службы являются светодиоды, которые можно эксплуатировать до 100 000 часов без значительных потерь светового потока. Это соответствует приблизительно 10 годам службы светильника без замены! Однако следует учитывать один очень важный момент — светодиоды очень боятся высоких температур. Такой высокий показатель срока службы гарантируется только при определенной температуре кристалла (60-80 ºС). Поэтому чрезвычайно важно обеспечить хороший отвод тепла от светодиодов в светильнике!

Цветопередача. Индекс цветопередачи

Еще один важный момент при выборе источника света — это индекс цветопередачи. Индекс цветопередачи — это относительная величина, показывающая, насколько естественно и точно передаются цвета предметов в свете того или иного источника света. Этот индекс обозначается двумя буквами (Ra) и варьируется от 0 до 100. Эталонный источник света (т.е. идеально передающий цвет предметов) равен 100. Для человеческого глаза комфортный уровень цветопередачи составляет 80-100Ra.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп достигает 85-90 Ra и примерно соответствует самым продвинутым лампам накаливания (галогенным лампам), которые, например, используются для подсветки предметов искусства. Как мы уже выяснили, натриевые газоразрядные лампы имеют очень высокую световую отдачу, но, как видно из таблицы, при этом их индекс цветопередачи самый низкий и о комфортности освещения не может быть и речи, т.к. все предметы в свете такой лампы будут казаться серыми.

Кроме рассмотренных выше важнейших характеристик источников света есть еще множество менее важных, но также данные факторы напрямую влияют на комфортность, удобство и экономичность использования лампы или светильника, и по этим показателям светодиоды либо не уступают, либо намного превосходят всех основных конкурентов. Но выбор, в конечно счете, за потребителем!

Итак, к достоинствам современных светодиодов как источников искусственного освещения относятся:

• Невысокая потребляемая мощность в сочетании с высоким КПД (яркость свечения плюс светоотдача). Светодиодные светильники чрезвычайно экономично обращаются с электроэнергией. Соотношение сила света/ватт мощности у светодиодов в сто раз! выше, чем у самых современных ламп накаливания или галогенных ламп. То есть для при той же освещенности используется в сто раз меньше электроэнергии.
• Мгновенный выход на рабочую мощность, обеспечиваемый практически нулевой инертностью светодиодов.
• Очень большой срок службы, до 100 тысяч часов, что в 5-100 раз превышает срок службы других типов ламп! При этом не наблюдается существенного падения светового потока.
• Низкие эксплуатационные расходы, так как отсутствует необходимость частой замены перегоревших ламп в светильнике.
• Необыкновенно сочные, насыщенные цвета.
• Высокая контрастность.
• Отсутствие морганий и пульсаций, что обеспечивает комфортность восприятия света.
• Безопасность использования. Отсутствует существенный нагрев, различные побочные излучения (инфракрасное, как у ламп накаливания, или ультрафиолетовое, как у люминесцентных ламп).
• Отсутствие вредных компонентов, например ртути как у люминесцентых ламп гарантирует экологическую безопасность и не требует специальной утилизации.
• Высокая виброустойчивость и абсолютная взрывобезопасность, что гарантирует от опасности получить травму из-за взрыва, разрушения осветительного прибора или пожара.

С поэтапным отказом от ламп накаливания можно легко запутаться в разнообразии энергосберегающих альтернатив в магазинах. Об особенностях современных энергосберегающих лампочек , сравнении их эффективности и оценке экономии при использовании разных типов лампочек расскажет данная статья.

Большинство новых энергосберегающих лампочек используют от 25 до 30 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания

Традиционно мы разделяли лампы, думая о них с точки зрения потребляемой мощности: 40, 60, 75 и 100 ватт. Но времена меняются, и на смену обычным лампам приходят более эффективные, такие как компактные люминесцентные лампочки. В результате потребляемая мощность в качестве меры, определяющей количество произведенного света, уходит на второй план, а на её место приход люмен – единица измерения светового потока.

Производители стремятся сделать лампочки более эффективными, с более низким потреблением энергии, поэтому, сравнивая различные типы ламп (галогенные, люминесцентные, светодиодные и т. д.), будет более полезным взглянуть на число производимых люменов (обычно указывается на упаковке лампы), чем на ватты. Например, 18 ваттная компактная люминесцентная или 12 ваттная светодиодная лампочка может произвести столько же люмен, сколько и лампа накаливания на 100 ватт.

С поэтапным отказом от ламп накаливания потребители могут заменить их альтернативными лампами, такими как компактные люминесцентные и светодиоды лампы

Производители часто указывают на упаковке эквивалентную мощность лампы накаливания, которая производит примерно такое же количество света, как и их продукт. Однако важно отметить, что светодиодные и компактные люминесцентные «эквиваленты» иногда не соответствуют светоотдаче ламп накаливания. Бывают светодиодные лампочки, производитель которых утверждает, что они эквивалентны светоотдаче лампы накаливания на 65 ватт, но на самом деле производят только 575 люменов. Также встречаются светодиодные лампочки, производящие 30 люменов, но на их упаковке указано, что это эквивалент лампы накаливания на 15 ватт, производящий 110 люменов. Светодиодные и компактные люминесцентные лампы потребляют меньше ватт на люмен и поэтому будут более эффективными, но они не могут произвести столько же света, как лампы накаливания, к которому вы привыкли. Поэтому лучше всего проверять яркость энергосберегающей лампочки, прежде чем её купить.

Сравнение эффективности лампочек

Значения люмен и потребляемой мощности часто указываются на упаковке или непосредственно на самой лампочке. Для определения эффективности лампочки нужно оценить число люменов, которые лампочка произведет на ватт потребляемой мощности, путем деления люменов на ватты. Чем ниже результат, тем лампочка более эффективна. Например, 8 ваттная светодиодная лампочка на 450 люмен производит около 56 люмен на ватт. А 40 ваттная лампа накаливания на 495 люмен производит всего 12 люменов на ватт.

Оценка экономии при использовании различных типов ламп

Если, к примеру, у вас на кухне стоит 60 ваттная лампа накаливания, то она потребляет 60 Вт⋅ч (ватт в час), и её ресурс составляет около 1200 часов. Стоит такая лампочка в среднем 15 рублей. В свою очередь, светодиодная лампочка потребляет 15 Вт⋅ч, служит около 50.000 часов и стоит около 1000 рублей. Отсюда следует, что стоимость 50.000 часов работы лампы накаливания составляет 7500 рублей. Добавим к этой стоимости цену за 42 лампы (630 рублей) и общая стоимость 50.000 часов освещения 60 ваттной лампочкой накаливания составит 8130 рублей. Стоимость же работы светодиодной лампы составляет 750 рублей. Прибавим стоимость самой лампы (1000 рублей) и получим сумму в 1750 рублей. Прогнозируемая экономия с замены одной лампы составляет около 6380 рублей (8130-1750).

Если предположить, что свет на кухне горит 3 часа в день, или приблизительно 1100 часов в год, то, таким образом, получаем, что, чтобы в полной мере ощутить экономию от светодиодной лампочки, нужно прожить 45 лет! Все это предполагает, что стоимость электроэнергии и самих ламп остаются теми же. Но увеличение стоимости электроэнергии или уменьшение стоимости светодиодных лампочек привело бы к ещё большей экономии. Также предполагается, что качество освещения старых ламп за эти годы существенно не ухудшится и не вызовет раннюю замену.

Помните: важно избавляться от компактных люминесцентных ламп правильным путём, таким образом Вы сохраните себя и окружающую среду в безопасности.

В следующих таблицах представлены: сравнение стоимости использования, эквивалентные значения мощности и светоотдачи для различных типов ламп и их особенности.

Сравнение стоимости светодиодных, компактных люминесцентных ламп и ламп накаливания

Эквивалентные значения мощности и светоотдачи ламп накаливания, компактных люминесцентных и светодиодные ламп

Особенности ламп накаливания, компактных люминесцентных и светодиодные ламп