Главная » Обзоры » Светодиодное освещение: мифы, реалии и перспективы

Светодиодное освещение: мифы, реалии и перспективы

Рубеж перейден!

Светодиодные технологии продолжают бурно развиваться, перейдя границу, отделяющую их от источников света, применяемых для общего функционального освещения. Все больше разновидностей светотехнических LED изделий таких, например, как линейные лампы типа T8 (использующиеся вместо люминесцентных ламп дневного света) анонсируются на рынке светотехники.

В настоящее время эффективность светодиодов, пригодных для целей функционального освещения, достигла 120Лм/Вт, при эффективности люминесцентных ламп 50-100Лм/Вт (согласно данным Департамента энергоэффективности и возобновляемой энергии Министерства энергетики США (EERE) — см. Табл.1).

Разброс в показателях эффективности люминесцентных источников света обусловлен не только типом самой лампы, но и применением различных типов пускорегулирующей аппаратуры (стартеров, балластов), потери на которых варьируются в довольно больших пределах. Помимо значительного роста эффективности, светодиоды отличаются увеличенным сроком службы, уменьшенным энергопотреблением и отсутствием химически опасных веществ (ртути, тяжелых металлов, фосфоросодержащих субстанций, т.п.) При этом каждые 6 месяцев производители светодиодов анонсируют новую генерацию этого полупроводникового источника света.

Таблица 1. Значение эффективности различных источников света.

Общие характеристики Типовое значение эффективности светового потока, Лм/Вт (зависит от типа и потребляемой мощности лампы)
Лампы накаливания 10-18
Галогенные 15-20
КЛЛ — компактные люминесцентные лампы (включая балласт) 35-60
Линейные люминесцентные лампы (включая балласт) 50-100
Метало-галогенные (включая балласт) 50-90
Светодиоды, >4000 K (включая драйвер) 70-110*
* По состоянию на первую половину 2011 г.

Менять, иль не менять?

Действительно ли на практике возможна полноценная замена существующих люминесцентных ламп на любые светодиодные лампы T8? К сожалению, нет. Далеко не все линейные светодиодные лампы, предлагаемые на рынке сегодня, являются аналогами люминесцентных (с точки зрения обеспечения, по крайней мере, равноценных технических и потребительских характеристик) и пригодны для модернизации существующего осветительного оборудования.

В рамках настоящей статьи рассмотрим детальное сравнение трех ламп:

1. Светодиодной лампы LITEWELL® LED-T8SE-120.

2. Люминесцентной лампы одного из известных производителей.

3. Светодиодной линейной лампы обычного, наиболее распространенного типа (по состоянию на сегодняшний день).

Сравнение различных характеристик, включая оптические, электрические, тепловые, равно как и показатели надежности, позволит более взвешенно определить отличия, преимущества и недостатки каждого вида ламп.

Сравнение светодиодной лампы LITEWELL® LED-T8SE-120 и люминесцентной лампы T8 36Вт.

Таблица 2.

LITEWELL®
LED-T8SE-120 (120см)
Светодиодная лампа		 T8 36W (120см)
Люминесцентная лампа
Общие характеристики
Цоколь G13 G13
Температура эксплуатации, °С -25…+40 -10…+50
Электрические характеристики
Потребляемая мощность, Вт 20±1 (включая драйвер) 40±1 (включая балласт)
Напряжение питания, В 100-240В/50Гц 100-240В/50Гц
(зависит от ПРА)
Коэффициент мощности 0,95 0,95 (зависит от ПРА)
Оптические характеристики
Световой поток, Лм 1500±100 2500±100
Освещенность, Лк/ с расстояния, м 360/1м
114/2м
58/3м		 362/1м
119/2м
61/3м
Цветовая температура, K 5000-6000 6500
Индекс цветопередачи, Ra 80 80
Угол раскрытия луча 120° 360°
Срок службы, час ~50 000 (не зависит от количества перевключений) 10 000-20 000 (очень зависит от количества перевключений)
Остаточное относительное значение светового потока, за время работы > 96% после 5000 час. ~80% после 5000 час.

 

Дополнительные параметры сравнения светодиодных ламп дневного света LITEWELL® и люминесцентных ламп.

Таблица 3.

Светодиодная лампа LITEWELL® Люминесцентная лампа
Излучения, наличие токсичных веществ Соответствует требованиям ROHS * UV, люминофорные напыления, ртуть
(Hg), свинец (Pb)
Выбросы CO2 низкие высокие
Ударопрочность высокая (оптический поликарбонат+алюминий) низкая (стекло)
Мерцание (пульсации) отсутствует зависит от применяемого ПРА
Потеря светового потока из-за поглощения и переотражения материалом рефлектора нет есть
Электромагнитные помехи нет есть
Требования к утилизации нет только спец. утилизация
Использование при низкой температуре окружающей среды возможно затруднительно
Необходимость балласта/стартера нет необходим
Эксплуатационные расходы низкие высокие

*RoHS (англ. Restriction of Hazardous Substances ) — директива, ограничивающая содержание вредных веществ. Была принята Европейским Союзом и вступила в силу 01.06.2006 г. Данная директива ограничивает использование в производстве шести опасных веществ:
- свинец;
- ртуть;
- кадмий;
- шестивалентный хром (chromium VI или Cr6+);
- полибромированные бифенолы (PBB);
- полибромированный дифенол-эфир (PBDE).

Светодиодные лампы: идеи, подходы, реализация

Общие сведения

В настоящее время, наиболее эффективные белые светодиоды можно сравнивать по эффективности с люминесцентными источниками света (см. Табл.1). Тем не менее, показатель эффективности является необходимым, но не достаточным условием и показателем качества конечной продукции.

Хорошие светодиодные лампы дневного света должны сочетать высокоэффективные светодиоды с обеспечением наиболее оптимального теплового режима изделия, стабильной работы светодиодного драйвера и продуманной оптики рассеивателя.

И наоборот: плохо спроектированные светодиодные линейные лампы, в которых используются даже хорошие светодиоды, будут менее эффективны люминесцентных ламп, или не обеспечат заявленный (больший) срок службы.

Одним из основных факторов, влияющих на решение о применении светодиодных ламп T8, является их срок службы. Однако пока даже специалисты по светотехнике имеют довольно ограниченный непосредственный опыт использования таких ламп и, соответственно, сталкиваются с нехваткой практических результатов по сроку службы и надежности светодиодных ламп дневного света.

Необходимо заметить, что срок службы светодиодной лампы для растрового светильника не идентичен сроку службы единичного светодиода (LED). Долговечность светодиодной лампы зависит еще и от параметров источника питания (светодиодного драйвера), диапазона рабочих температур, расчетного теплового режима, применяемых материалов и надежности электрических цепей.

Каким же образом можно оценить приемлемость светодиодных линейных ламп?

Априори, о показателях качества изделия можно судить, исходя из его соответствия следующим критериям:
- Использование высококачественных светодиодов известного производителя, публикующего данные о показателях надежности светодиодов;
- Специально разработанная форма и конструктив для максимального и быстрого отвода тепла, обуславливающего температурные режимы работы светодиодного чипа;
- Светотехнические (оптические) спецификации LED лампы от независимой лаборатории или производителя;
- Гарантийные обязательства;
- Результаты долговременных испытаний функционирования светодиодных ламп.

Обычные светодиодные лампы T8

Де-факто, на сегодняшний день под обычными светодиодными линейными лампами понимаются недорогие (по светодиодным меркам) лампы с круглыми светодиодами (еще называемые dip-светодиоды), либо с большим количеством SMD светодиодов неизвестного производителя от 60 до 400 шт. на лампу.

Поэтому такой конструктив приводит к перегреву светодиодов внутри трубки, и, следовательно, к быстрому снижению светового потока (деградации светодиодов) и значительному сокращению срока службы изделия в итоге.

Кроме того, необходимо отметить, что круглые dip-светодиоды изначально не предназначены для нужд общего освещения с длительным режимом работы.

В отличие от обычных светодиодных линейных ламп, светодиодные лампы LITEWELL® LED-T8SSE  созданы на базе высококачественных SMD светодиодов. При этом, в светодиодных лампах LITEWELL® используется от 30 до 90 светодиодов (в зависимости от длины лампы). Таким образом, на деле используется принцип «лучше меньше, да лучше» — когда применяется небольшое количество высокоэффективных светодиодов, что напрямую улучшает тепловой режим источников света и обеспечивает их более стабильную и надежную работу. Такой принцип в корне отличается от конструктива обычных светодиодных ламп, использующих большое количество доступных светодиодов с низкой эффективностью* (низким световым потоком), что неминуемо приводит к увеличению предельного температурного режима.

Монтажная плата светодиодных ламп LITEWELL® конструктивно сочетается с оригинальной конструкцией теплоотводящего корпуса и рассеивателем из диффузионного оптического поликарбоната. Светодиодный драйвер отвечает нормам UL**.

* Использование большого количества светодиодов с низкой эффективностью связано с необходимостью достижения приемлемой яркости.

** UL (англ. Underwriters Laboratories )- Лаборатория по технике безопасности (США).

 

Сравнение характеристик светодиодной лампы LITEWELL®LED-T8SE и обычной светодиодной лампы T8.

Таблица 4.

Светодиодная лампа LED-T8SE Обычная светодиодная лампа T8 (120см)
Общие характеристики
Источник света SMD светодиоды Круглые 5мм-вые светодиоды
Срок службы, час. ~50 000 ~5 000 ~ 10 000
Оптимальное время непрерывной работы ~14 час., с возможностью непрерывной работы ~8 час. Непрерывная работа ведет к быстрой потери яркости
Срок службы, час. ~50 000 ~5 000 ~ 10 000
Электрические характеристики
Потребляемая мощность, Вт 20±1 (включая драйвер) 2 0±1 (включая драйвер)
Коэффициент мощности 0,95 0,75
Оптические характеристики
Относительное значение светового потока, в течение времени работы ~96% за 5 000 час. ~60% за 5 000 час.
Температурные характеристики
Температура корпуса (теплоотвода), °C 50 35
Температура в точке пайки светодиодов, ° C 52 > 70 *

* — Указанные температуры означают, что тепло, выделяемое при работе обычной светодиодной лампы, остается внутри трубки, что губительным образом сказывается на сроке службы изделия.

 

Что в итоге?

LED-T8SE vs. Люминесцентная лампа T8 36Вт.

Источником света в светодиодных лампах дневного света LITEWELL® LED-T8SE являются качественные высокоэффективные SMD светодиоды (>90Лм/Вт). Их яркость сравнима с люминесцентными лампами, как видно из Табл.2.

Светодиодные линейные лампы LITEWELL® потребляют примерно на 50% меньше электроэнергии, чем люминесцентные.

Оценочный срок службы светодиодных ламп LITEWELL® составляет порядка 50 000 часов, при этом он не зависит от количества перевключений, что значительно сокращает время, необходимое на замену и утилизацию перегоревших ламп. Поэтому использование светодиодных ламп LITEWELL® не только снижает затраты на оплату энергопотребления, но и радикально уменьшает эксплуатационные расходы (текущие издержки на обслуживание).

Светодиодные линейные лампы LITEWELL® соответствуют требованиям RoHS — не содержат токсичных веществ, ртути, свинца, которые всегда используются для производства люминесцентных ламп.

 

LED-T8S-120 vs. Обычная светодиодная линейная лампа T8.

Светодиодные линейные лампы LITEWELL® намного более надежны, чем обычные светодиодные лампы дневного света, предлагаемые в настоящее время на рынке, и характеризуются следующими отличиями:

  1. Используются высококачественные эффективные фирменные SMD светодиоды, характеризующиеся незначительной потерей светового потока за время функционирования (низкой деградацией).
  2. Применен специально разработанный, инновационный корпус с улучшенной теплопередачей, позволяющий предотвратить нарастание температуры в замкнутом объеме лампы и обеспечить стабильный тепловой режим работы светодиодов.
  3. Специально разработанная схемотехника: даже отказ одного светодиода не влияет на работу остальных.
  4. Лампа комплектуется внешним источником питания, характеристики которого заведомо лучше, в сравнении  с очень компактной и перегревающейся схемой питания 220В, встроенной в лампу. Даже в случае отказа источника питания, лампа LED-T8SE остается работоспособной, в отличие от светодиодных ламп, рассчитанных на прямое подключение к сети 220В.

 

Результаты тестирования светодиодной линейной лампы LITEWELL® LED-T8SE-120

В Таблице 5 приведены показатели значений освещенности (Люкс) линейной лампы LED-T8SE-120, измеренные на расстоянии 1м, полученные в течение года работы лампы в непрерывном режиме.

Как видно из проведенных замеров, за год работы яркость светодиодной линейной лампы LED-T8SE изменилсь всего лишь на несколько процентов, что, безусловно, является превосходным результатом и показателем качества светодиодных технологий LITEWELL!

Условия проводимых измерений:
- Температура окружающей среды (Ta)= 25°С ±2°C
- Время работы: 24 час/сутки, 7 дней в неделю.

Таблица 5.

Дата (день.мес.) Лк/1м Дата (день.мес.) Лк/1м Дата (день.мес.) Лк/1м
27.06. 360 15.08. 380 02.01. 361
30.06. 360 20.08. 373 16.01. 361
04.07. 370 25.08 375 30.01. 362
07.07. 370 29.08 375 13.02. 358
11.07. 355 04.09. 370 27.02. 360
14.07. 358 12.09. 368 14.03. 356
19.07. 368 18.09. 373 30.03. 359
23.07. 375 25.09. 369 14.04. 354
27.07. 360 06.10. 370 30.04. 351
30.07. 372 20.10. 368 14.05. 350
01.08 362 05.11. 364 30.05. 353
04.08. 370 21.11. 363 14.06. 358
08.08. 376 05.12. 361 30.06. 354
12.08. 382 19.12. 358

График изменения показателей значений освещенности (Люкс) линейной лампы LED-T8SE-120, измеренные на расстоянии 1м, полученные в течение года работы лампы в непрерывном режиме.

graph-t8

 

 

Результаты тестирования линейных светодиодных ламп LITEWELL LED-T8SE-60

По результатам проведенных сравнительных измерений независимой лабораторией «Классик+», светодиодные лампы дневного света LITEWELL LED-T8SE показали результаты, превосходящие показатели стандартных люминесцентных ламп офисного освещения. С результатом тестирования можно ознакомиться ниже.



Новости

архив новостей
Светодиодное освещение
© 2006-2012 LITEWELL® Все права защищены.
тел.: (495) 781-86-43 e-mail: info@litewell.ru