Лампа накаливания — самый распространенный вид лампочек. По мнению специалистов, это обуславливается простотой конструкции и применения, универсальностью и невысокой стоимостью.
Лампы накаливания — тепловой источник света, спектр которого отличается от дневного света преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета.
Применяются такие лампы, как правило, в бытовом и декоративном освещении, а также там, где к освещению не предъявляют особых требований, а потребление и срок службы ламп не являются определяющими факторами.
Галогенные лампы — это усовершенствованные лампы накаливания. Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность создания разнообразных световых оттенков.
Благодаря добавлению в колбу газов фтора, брома, хлора, йода, уменьшающих количество испарения вольфрама, срок службы лампы увеличился до 2000-5000 часов. Использование специальных фильтров, нанесенных на кварцевое стекло, «останавливает» ультрафиолет, что оберегает освещаемые вещи от выгорания.
Дихроичные отражатели отводят тепловое излучение за пределы освещаемой площади. Яркость освещения регулируется с помощью большого ассортимента диаметров отражателей.
Линейные галогенные лампы с нитью накала в форме спирали и прозрачной кварцевой трубкой. Эти двухцокольные лампы используются для освещения широких поверхностей. Благодаря применению упрочненных держателей, нити накала обладают высокой устойчивостью к механическим воздействиям.
Для ламп мощностью до 500 Вт позиция свечения произвольная, мощностью свыше 500 Вт — только горизонтальная, с допустимым отклонением в 4°.
Лампы совмещают в себе высокую светоотдачу, «живой» белый блеск, отличный коэффициент цветопередачи, постоянный световой поток в течение всего срока службы, мгновенное перезажигание, возможности регулировки яркости.
Галогенные лампы со стеклянным отражателем и цветным защитным стеклом. Цветное стекло добавляет световому пучку определенный оттенок. Предназначены для декоративного освещения.
Галогенные лампы с параболическим стеклянным отражателем, покрытым металлическим алюминиевым слоем. Предназначены для создания световых акцентов.
Слегка рифленая поверхность переднего стекла хорошо подчеркивает эффект «искрящегося» света и защищает горелку от загрязнения и пыли, а также от соприкосновения с руками человека.
Применяется в акцентном освещении, в освещении общественных и жилых помещений, уличной подсветке (при использовании на улице лампа должна быть защищена от попадания влаги).
Галогенные лампы с двойной колбой работают от сетевого напряжения, имеют резьбовой цоколь. Лампы характеризуются стабильной светоотдачей и отличной цветопередачей (Ra=100). Лампы могут работать с регулятором яркости. Применяются для освещения жилых и общественных помещений.
Лампы накаливания со временем теряют яркость. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов.
Галогенные лампы имеют яркий насыщенный и ровный свет, спектральный состав которого значительно отличается от спектрального состава света обычной лампы накаливания и приближен к спектру солнечного света.
Благодаря этому прекрасно передаются цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.
Преимущества галогенных ламп:
- высокая светоотдача;
- стабильно яркий свет на протяжении срока службы;
- долгий срок службы;
- миниатюрная конструкция;
- возможность регулирования светового потока;
- высокий уровень безопасности, особенно в условиях повышенной влажности (низковольтные лампы).
Недостатки галогенных ламп:
- до стеклянной поверхности лампы лучше не дотрагиваться голыми руками, так как на ней остаются жирные пятна, что может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы. Лампу необходимо брать, используя кусок чистой ткани, а если колба чем-то испачкана, то нужно протереть ее медицинским спиртом;
- галогенные лампы очень чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а низковольтные — через трансформатор;
- температура колбы может достигать 500 °С, поэтому при установке ламп следует соблюдать нормы противопожарной безопасности (например обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).
Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света низкого давления.
Его световой поток определяется свечением люминофора под воздействием ультрафиолетового излучения, которое возникает вследствие электрического разряда.
По мнению специалистов, в соотношении «цена и качество» люминесцентные лампы являются наиболее эффективными и востребованными именно в сфере коммерческой недвижимости.
Изнутри стенка колбы покрыта смесью люминесцентных порошков, которая называется люминофор. Лампы с трехполосным люминофором более экономичны, поскольку световая отдача у них составляет до 104 Лм/Вт, но обладают худшей цветопередачей (Ra=80), а лампы с пятиполосным люминофором имеют отличную цветопередачу (Ra=90-98) при меньшей световой отдаче (до 88 Лм/Вт).
Существует два способа поджига люминесцентных ламп — электромагнитным и электронным балластом. Тип балласта влияет на зажигание ламп, а также на мерцание в работе и срок службы поджигающих электродов. При поджиге люминесцентных ламп с электромагнитным балластом происходит до 30% потерь электроэнергии.
Основным отличием люминесцентного светильника с электронным балластом от такого же светильника с электромагнитным балластом, помимо энергосбережения, веса и объема, является частота мерцания: Лампы с электронным балластом работают с высокой частотой мерцания около 42 000 Гц в секунду, тогда как лампы с электромагнитным балластом работают с частотой 100 Гц в секунду, что при длительном использовании вызывает усталость глаз.
Прямые трубчатые люминесцентные лампы — это газоразрядные лампы низкого давления. Состоят из стеклянного баллона, двух цоколей (с выводными контактами) на обоих концах баллона, двух подогревных катодов из вольфрамовой нити или стальной трубки. Баллон наполнен парами ртути и инертным газом (аргоном). Длина трубки напрямую связана со светоотдачей лампы. Применяются в жилых и общественных помещениях.
Люминесцентные лампы в виде кольца, благодаря своей форме применяются в широком диапазоне осветительных приборов. Из-за малых габаритов трубки эту лампу можно использовать в максимально плоских светильниках. Она применяется для освещения общественных и жилых помещений.
Преимущества люминесцентных ламп:
- по сравнению с лампами накаливания обеспечивает такой же световой поток, но потребляют в 4-5 раз меньше энергии;
- имеют низкую температуру колбы;
- повышенный срок службы;
Недостатки люминесцентных ламп:
- снижает световой поток при повышенных температурах;
- содержание ртути (хотя и в очень малых количествах, 40-60 мг). Эта доза безвредна, однако постоянная подверженность пагубному воздействию может нанести вред здоровью;
- люминесцентные лампы не приспособлены к работе при температуре воздуха ниже 15-20 °С.
Компактные (энергосберегающие) люминесцентные лампы вырабатывают свет по тому же принципу, что и обычные люминесцентные, только на гораздо меньшей площади, и являются компактной альтернативой люминесцентным лампам-трубкам.
Преимущества компактных ламп по сравнению с лампами накаливания:
- до 80% меньшее потребление тока при том же количестве света;
- срок службы в 6-15 раз больше по сравнению с обычными лампами накаливания и составляет, соответственно, 6000-15 000 часов в зависимости от типа;
- меньшие потери на обслуживании за счет длительного времени службы;
- возможность выбора цвета свечения.
Газоразрядные лампы высокого давления. Особенностями газоразрядных ламп, по словам специалистов, является их высокая светоотдача и длительный срок службы в широком диапазоне температур окружающей среды. В нашем климатическом поясе для архитектурного (наружного) освещения предпочтительней использовать именно газоразрядные лампы, поскольку они отлично работают при минусовой температуре. Применение газоразрядных ламп рекомендуется только с защитным стеклом, качественными комплектующими и квалифицированной сборкой схемы, иначе они небезопасны для домашнего использования. Так, например, взрыв лампы или короткое замыкание в цепи может привести к пожару. Также следует отметить, что газоразрядные лампы светят в полную силу не сразу, а по истечении 2 — 7 минут.
В группу газоразрядных ламп входят металлогалогенные, натриевые и ртутные лампы.
Металлогалогенные лампы — это ртутные лампы высокого давления, в которых используются добавки из йодидов металлов, в том числе редкоземельных, а также сложные соединения цезия и галогенида олова. Все эти добавки значительно улучшают световую отдачу и характеристики цветопередачи ламп при ртутном разряде. Все металлогалогенные лампы дают белый свет с различной цветовой температурой. Их особенность состоит в хорошем уровне цветопередачи. Любые предметы и растения под ними смотрятся абсолютно естественно. По словам специалистов, металлогалогенные лампы широко используются в освещении объектов коммерческой недвижимости, а также выставок, служебных помещений, гостиниц и ресторанов, для подсветки рекламных щитов и витрин, освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений. * Исследования проведены автором.
Достоинства металлогалогенных ламп:
- высокая световая отдача (60 — 110 Лм/Вт);
- большой срок службы (до 10 000 часов);
- компактные размеры;
Недостатки металлогалогенных ламп:
- не подходят для плавной регулировки;
- долгое зажигание и перезажигание.
Натриевые лампы принадлежат к числу наиболее эффективных источников видимого излучения: они обладают самой высокой световой отдачей среди газоразрядных ламп, экономны и имеют длительный срок службы. Обычно лампы излучают характерный желтый цвет, но если в состав зажигающего вещества входит ксенон, они дают яркий белый свет. Натриевые лампы бывают высокого (излучают свет теплого желтого цвета, подходящий для освещения больших парков, дорог и площадей) и низкого давления (идеально подходят для уличного освещения).
Достоинства натриевых ламп:
- высокий уровень светоотдачи (до 130 Лм/Вт);
- длительный срок службы (до 12 000 часов);
- энергетическая экономичность.
Недостатки натриевых ламп:
- плохая цветопередача (Ra = 20);
- долгое зажигание и перезажигание (до 10 минут).
Газоразрядные натриевые лампы применяются для освещения улиц, а также промышленных помещений, где основными условиями являются экономность и яркость, а требования к светопередаче несущественны.
Работа ртутной лампы основывается на использовании излучения электрического разряда в парах ртути. Лампы данного типа отличаются высокой светоотдачей при сравнительно небольших габаритах, они имеют длительный срок службы. 40% излучения приходится на ультрафиолетовую область спектра.
Для увеличения светоотдачи ультрафиолетовое излучение преобразуют в видимый свет с помощью люминофора, которым покрыта колба лампы.
Эти лампы позволяют значительно снижать затраты при установке, эксплуатации и техническом обслуживании в следующих областях применения: дорожное освещение, освещение ландшафтов.
Ртутная лампа высокого давления содержит пары ртути, парциальное давление которых во время работы достигает 105 Па. Такие лампы обладают высокой надежностью, хорошей цветопередачей, позволяют снизить затраты на установку и техническое обслуживание. Применяются для внутреннего и наружного освещения коммерческих и производственных объектов, для декоративного и охранного освещения. Ртутно-вольфрамовая лампа — лампа, внутри которой в одной и той же колбе находятся разрядная трубка ртутной лампы высокого давления и спираль лампы накаливания, соединенные последовательно. Колба может быть покрыта люминофором. Вольфрамовая спираль служит дополнительным источником света в красной области света и одновременно выполняет функцию балластного давления для ртутной горелки. Благодаря этому устройству улучшается передача цвета и отпадает необходимость использования дополнительного дросселя.
Преимущества ртутных газоразрядных ламп:
- широкий диапазон мощностей;
- достаточный уровень световой отдачи (30-60 Лм/Вт);
- большой срок службы (до 12 000 часов);
- ртутно — вольфрамовые лампы не требуют пускорегулирующего аппарата;
- компактные размеры;
Недостатки ртутных газоразрядных ламп:
- плохая цветопередача;
- долгое зажигание и перезажигание (до 5 -10 минут).
По мнению большинства специалистов, будущее освещения — за лампами и светильниками на светодиодах. На данный момент они еще не так востребованы на рынке, как люминесцентные лампы или лампы накаливания, и в основном применяются в архитектурном, ландшафтном и декоративном освещении, Особое внимание хотелось уделить светодиодам, продуцирующим большой световой поток, как правило, эти светодиоды с мощностью от 1 Вт до 15 Вт. Данные источники света имеют достаточно большую светоотдачу, приближающуюся уже к значению светоотдачи газоразрядных ламп, большой срок службы, компактные размеры и достаточно большую яркость. Все эти свойства открывают новые возможности применения светодиодов, как для общего, так и для прожекторного освещения. Благодаря отсутствию тела накала светодиоды отличаются высоким КПД и большим сроком службы (80 000 — 100 000 часов).
Преимущества светодиодов:
- низкое энергопотребление — не более 10% от потребления при использовании ламп накаливания;
- долгий срок службы — до 50 000 часов;
- высокий ресурс прочности — ударная и вибрационная устойчивость;
- чистота и разнообразие цветов, направленность излучения;
- регулируемая интенсивность;
- низкое рабочее напряжение;
- экологическая и противопожарная безопасность. Они не содержат в своем составе ртути и почти не нагреваются.
Теперь видна четкая картина перспективы светодиодов и их явные преимущества перед другими источниками света. Производство светодиодов в последние годы опережают все самые оптимистические прогнозы на 20-30%. Большинство экспертов сходятся во мнении, что через 7-10 лет светодиоды захватят все основные позиции на рынке света.
Социальные кнопки для Joomla
Газоразрядные и светодиодные лампы: сравнение
Освещение улиц и промышленных помещений – это всегда сложная задача, и для нее требуются специальные решения. Системы для освещения таких объектов чаще всего требуются мощные, и это приводит к повышенной энергоемкости и затрат на них. В связи с этим возникает логичный вопрос: как можно добиться повышения экономичности и долговечности таких систем.
Ответ прост: добиться этого можно переходом на более современные, экономичные и долговечные источники света. Новые образцы светотехники имеют прекрасные показатели рабочего ресурса и экономичности. Конечно, мы говорим о светодиодной светотехнике.
Достаточно долгое время для озвученных выше задач применялись газоразрядные источники света самого разного толка, но сейчас все чаще наблюдается тенденция к переходу на светодиодную светотехнику. Это неудивительно, учитывая ее энергоэффективность, долговечность, световые параметры и экологичность.
- Популярные ранее газоразрядные лампы (ДРЛ, ДРИ, ДНАТ) обладают своим набором достоинств, но не идут ни в какое сравнение со светодиодами и вынуждены уступать им место на рынке.
- Мы предлагаем вспомнить отличительные особенности газоразрядных ламп, разобраться, почему они так долго использовались, выясним их недостатки и подведем для каждой небольшой итог.
- ДРЛ
- Эти дуговые ртутные лампы высокого давления все еще часто встречаются в осветительных системах заводов, складов, фонарях дворов и открытых площадок, на складах и тому подобных местах – то есть там, где нет строгих требований к цветопередаче и цветовой температуре.
Они обладают неплохой цветопередачей, легки в монтаже, и не требуют частого обслуживания при соблюдении условий эксплуатации. Но внутри такой лампы всегда находится ртуть под высоким давлением, достигающим 100 кПа.
Структура такой лампы незамысловата: цоколь и стеклянная колба, внутри которой расположена ртутная горелка с аргоном, содержащая ртуть. Электроразряды в парах этой ртути и создают излучение. Значительная часть этого излучения находится в УФ-спектре, и потому невидима, но для преобразования этого излучения в видимую часть колба лампы изнутри покрыта люминофором.
Значение светового потока у таких ламп очень чувствительно к сетевому напряжению. Падение напряжения на 5% приводит к понижению светового потока на 10-15%. Если же напряжение в сети упадет ниже 80%, то лампа ДРЛ попросту погаснет.
Итог: лампы ДРЛ обладают неплохой цветопередачей, не предусматривает диммирования, светоотдача находится в пределах 30-60 Лм/Вт, при этом энергоэффетивность неудовлетворительна, а срок эксплуатации доходит в среднем до 6000 часов. Также ее запуск или перезапуск занимает долгое время, и она содержит в своем составе ртуть, что усложняет ее утилизацию.
ДРИ
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы также используют в работе принцип электроразряда в газовой среде. Различие в том, что к парам ртути внутри колбы добавлены различные светоизлучающие добавки: иодиды и бромиды различных металлов. Например, йодиды натрия, индия и таллия позволяют повысить световой поток до 90 и даже более люмен на ватт.
Параметры цветопередачи у ламп ДРИ также выше, чем у ламп ДРЛ, свет белый с минимальным разбросом по температуре. В самой лампе расположена горелка, в ней во время работы лампы и протекает разряд в парах ртути.
Меняя состав добавок металлов, цвет света лампы ДРИ можно корректировать. Это главная причина, по которой они долгое время использовались для цветового светового оформления архитектурных комплексов. Их до сих пор можно встретить в осветительных системах рекламных билбордов и витрин, в прожекторных системах стадионов и освещении торгово-развлекательных сооружений.
Итог: лампы ДРИ имеют хорошую цветопередача и повышенную светоодачу в сравнении с ДРЛ: от 80 до 110 Лм/Вт. Ее период эксплуатации в среднем также больше: до 9000 часов. Недостатки остались те же: наличие опасной ртути, отсутствие возможности диммирования, долгий запуск и перезапуск.
ДНАТ
В таких газоразрядных лампах для работы используются разряды в парах натрия. В зависимости от того, лампы это низкого или высокого давления, концентрация ртути в них различается (от малой в лампах низкого давления до большой в лампах высокого). Они производят характерный оранжевый свет и часто встречаются в уличных фонарях.
По сравнению со ртутными, они более безопасны и обладают большей светоотдачей. Однако сила их светового потока зависит от температуры окружающей среды и понижается вместе с ней, что особенно заметно в лампах низкого давления.
При этом они все еще содержат ртуть, так что проблемы с утилизацией остаются, хоть и не настолько серьезные.
Лампы низкого давления обладают светоотдачей около 100 Лм/Вт, но подходят для ограниченного круга задач – цвет освещения у них исключительно оранжевый, и качество передачи находится на плачевном уровне.
Лампы высокого давления обладают хорошей цветопередачей и позволяют также добавлять различные примеси в газовую среду, а дополнительное применение разнообразных люминофоров и коррекция давления внутри лампы позволяет менять цветопередачу в довольно широких пределах. При этом, однако, понижается КПД самой лампы. В принципе сама светоотдача ламп высокого давления на порядок ниже ламп низкого давления – порядка 75 Лм/Вт.
Добавление в любой тип натриевых ламп натриевой амальгамы может повысить световой поток и цветопередачу, но автоматически повышает ее экологическую опасность. Также любой тип натриевых ламп чувствителен к скачкам напряжения.
Итог: сами по себе натриевые лампы обладают посредственной цветопередачей, их светоотдача находится в пределах от 75 до 120 Лм/Вт в зависимости от типа, период эксплуатации составляет до 15000 часов. Также в недостатки можно отнести отсутствие возможности диммирования, наличие ртути в том или ином количестве, а также долгий запуск и перезапуск, что характерно для всех газоразрядных ламп.
LED
Современные светодиодные источники света серьезно превосходят свои газоразрядные аналоги и по светоотдаче, и по эксплуатационным характеристикам. Они не содержат вредных веществ, и их утилизация также облегчена.
Преобразование тока в световую энергию происходит без разрядов, газа или ртути. Зачастую светодиоды не нуждаются даже в колбе, и чаще заключаются в нее по эстетическим соображениям и как дань традиции. Цвет освещения регулируется составом полупроводникового перехода, и тонко корректируется люминофорами.
Светодиоды обладают экономичностью самых энергоэффективных натриевых ламп – светоотдача составляет порядка 120 Лм/Вт. Вредных веществ в них, как уже упоминалось, не содержится, также отсутствует такой фактор риска, как стеклянная колба.
Световой поток светодиодного источника за 80000 часов непрерывного использования снижается только на 50%. При этом газоразрядные лампы теряют 20% светового потока за 8000 часов.
Цветовая температура же у светодиодных светильников и вовсе величина постоянная независимо от периода использования.
Питание светодиодных светильников осуществляется с помощью драйвера – отдельного блока питания с собственной стабилизацией, поэтому скачки напряжения вплоть до 20% не оказывают на светодиод никакого влияния. Кроме того, часто драйверы обладают возможностью регулирования мощности, и соответственно светового потока, т.е. диммированием.
Итог: светодиодные источники света обладают прекрасной цветопередачей, светоотдачей порядка 120 Лм/Вт и соответственно высокой экономичностью. Срок гарантийной эксплуатации доходит до 10 лет, при этом даже после него источник света не становится неисправным. Запуск и перезапуск практически мгновенен, утилизация проста, и в качестве бонуса присутствует возможность диммирования.
Вместо вывода
Подводя все вышесказанное, вывод напрашивается сам собой: превосходство светодиодов над газоразрядными лампами очевидно. Повсеместный переход на них – лишь дело времени и хозяйственности управленческого состава предприятий.
Сравнение, достоинство и недостатки газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
Сравнение, достоинство и недостатки газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
В этой статье мы расскажем все о газоразрядных и светодиодных ламп для улиц и промышленных помещений
Для освещения улиц и промышленных помещений всегда необходимы очень сложные, емкие, часто довольно мощные, осветительные системы. В связи с данным, ставшим уже традиционным положением дел, встает закономерный вопрос: возможно ли сделать эти системы менее энергоемкими, более экономичными, и чтобы при всем при этом они оставались бы достаточно долговечными.
Ответ на этот вопрос логичен: да, такое возможно, если обеспечить переход на на более современные, более совершенные и экономичные источники света.
Уже понятно (на основе как минимум 15 летнего опыта), что эти новые источники света обладают весьма высоким рабочим ресурсом, причем их оптические характеристики сохраняются на протяжении как минимум 10 лет. Речь идет о светодиодных источниках света.
До недавнего времени для уличного и промышленного освещения всюду традиционно применялись разнообразные газоразрядные лампы, однако в последние годы усилилась тенденция к переходу на светильники именно светодиодной технологии, отвечающей всем требованиям касательно как энергоэффективности, так и оптических параметров, и, что особенно важно, экологичности и долговечности.
Наиболее популярные в прошлые годы газоразрядные лампы, такие как ДРЛ — дуговая ртутная лампа высокого давления, ДРИ — дуговая ртутная металлогалогенная лампа и ДНАТ-натриевая газоразрядная трубчатая лампа низкого и высокого давления, — хотя и обладают рядом достоинств, тем не менее сегодня они вынуждены уступать место светодиодам.
Давайте вспомним, чем же замечательны эти лампы, почему они так долго и успешно использовались, кроме того обратим внимание на их недостатки, и подведем для лампы каждого типа резюме.
Дуговые ртутные лампы высокого давления до сих пор можно встретить во многих фонарях на территориях заводов, в промышленных помещениях этих заводов, во дворах, на открытых площадках, на складах, в системах освещения периметров — короче говоря там, где требования к цветопередаче и цветовой температуре в общем то не критичны.
Лампы ДРЛ обладают достаточно приемлемой для обычного освещения цветопередачей, легко устанавливаются, и не требуют регулярного обслуживания в условиях соблюдения правил их эксплуатации. Однако внутри такой ламы содержится ртуть, ибо пары ртути являются неотъемлемой составляющей лампы ДРЛ, где давление внутри колбы доходит примерно до 100000 Па.
Выглядит лампа достаточно просто: резьбовой цоколь, стеклянная колба, внутри находится трубчатая ртутная горелка с аргоном, в этой трубке присутствует ртуть.
Электрический разряд в парах ртути создает излучение, почти половина спектра которого приходится на ультрафиолетовую часть спектра.
Преобразованием ультрафиолета в видимый свет «занимается» люминофор, которым колба лампы покрыта изнутри.
Световой поток такой лампы сильно зависит от напряжения сети, и стоит напряжению питания упасть на 10%, как световой поток понизится на 25%, а если по какой-нибудь причине напряжение в питающей сети понизится до 80% и ниже, лампа ДРЛ просто не зажжется или погаснет.
Резюме: лампа ДРЛ имеет хорошую цветопередачу, не имеет возможности плавного регулирования светового потока, ее светоотдача лежит в диапазоне от 30 до 60 Лм/Вт, экономичность ее низкая, период гарантийной эксплуатации составляет примерно 6000 часов, лампа ДРЛ долго запускается и перезапускается, в ней присутствует токсичная ртуть.
Дуговая ртутная металлогалогенная лампа также использует для получения света электрический разряд в газе. Здесь в прах внутри колбы наряду со ртутью используются светоизлучающие добавки: бромиды и иодиды металлов. Йодид индия, таллия, натрия — позволяют увеличить световой поток до 95 и более люмен на 1 ватт.
Цветопередача у ламп типа ДРИ лучше чем у ДРЛ, свет белый с небольшими различиями в цветовой температуре. Внутри лампы горелка, в которой во время работы лампы протекает электрический разряд в парах ртути с добавками.
В зависимости от состава паров, изменяется цвет света лампы ДРИ, по этой причине именно лампы ДРИ в свое время приобрели популярность в качестве источников света для решения архитектурных задач цветового оформления. Часто лампы ДРИ можно встретить в системах подсветки рекламных щитов и витрин, в прожекторах на больших стадионах, в освещении коммерческих сооружений и просто улиц.
Резюме: лампа ДРИ обладает отличной цветопередачей, но не имеет возможности плавного регулирования светового потока, ее светоотдача лежит в диапазоне от 80 до 110 Лм/Вт, экономичность лампы средняя, период гарантийной эксплуатации примерно 9000 часов, лампа ДРИ долго запускается и перезапускается, внутри есть ртуть.
В основе работы дуговой натриевой трубчатой лампы — электрический разряд в парах натрия. Лампы данного типа производят характерный оранжевый свет. Их можно встретить в уличных фонарях наравне со ртутными, однако в последние годы замечалась тенденция к замене ртутных ламп — на натриевые лампы низкого давления, более эффективные и менее вредные по составу газа внутри колбы.
Натриевые лампы отличаются наибольшей светоотдачей из всех газоразрядных ламп промышленного применения.
Однако натриевые лампы низкого давления восприимчивы к температуре окружающей среды — чем ниже температура окружающего воздуха — тем меньше световой поток.
А в натриевых лампах высокого давления все же содержится значительное количество соединения натрия со ртутью. По этой причине нельзя назвать натриевые лампы высокого давления экологически безопасными.
Итак, натриевые лампы низкого давления (НЛНД) имеют светоотдачу порядка 100 люмен на 1 ватт, они подходят для уличного освещения во дворах, где не важен цвет освещения, здесь он оранжевый, и о качестве цветопередачи судить просто не приходится, ибо предмет белого цвета будет казаться оранжевым или желтоватым, а зеленый — синим. По этой причине натриевые лампы низкого давления не особо востребованы в качестве светильников для архитектурных целей.
Натриевые лампы высокого давления (НЛВД), в отличие от натриевых ламп низкого давления, обладают высокой цветопередачей, позволяющей различать цвета почти во всем видимом спектре. Различные добавки к смеси газов в колбе, а также разнообразные люминофоры, плюс варьирование давления внутри лампы — эти меры позволяют несколько корректировать параметры цветопередачи НЛВД, но снижают КПД лампы.
Вообще КПД натриевых ламп высокого давления находится в районе 30%, а светоотдача — около 75 люмен на 1 ватт потребляемой мощности. Добавление в натриевую лампу высокого давления натриевой амальгамы позволило повысить световой поток и цветопередачу, но от этого лампа стала экологически небезопасной. Кроме того любой натриевой лампе важна стабильность питающего напряжения.
Резюме по натриевым лампам: лампы ДНАТ имеют плохую цветопередачу, не имеют возможности плавного регулирования светового потока, светоотдача лежит в широком диапазоне от 75 до 120 Лм/Вт, экономичность натриевых ламп средняя, период гарантийной эксплуатации примерно 15000 часов, лампы долго запускаются и перезапускаются, в них в том или ином количестве присутствует ртуть.
Светодиоды (LED – расшифровывается как Light-emitting diode — светоизлучающий диод) в современных установках промышленного и уличного освещения значительно превосходят любые газоразрядные лампы как по энергоэффективности, так и по эксплуатационным и экологическим характеристикам.
Они преобразуют электрический ток в свет без каких бы то ни было электрических разрядов в газе, требующих ртути, определенного давления в колбе, часто даже колба светодиодам не нужна. Световой поток светодиодного источника создается на полупроводниковом переходе, от состава которого зависит длина волны (по сути — цвет) света, оттенок которого немного корректируется применяемым люминофором.
Светодиоды очень экономичны, их светоотдача достигает 120 люмен на 1 ватт, в них нет никаких вредных веществ, таких как ртуть, отсутствует стекло.
При непрерывном использовании светодиодного светильника на протяжении 80000 часов, его световой поток через это время снизится лишь вдвое, тогда как газоразрядные лампы теряют пятую часть светового потока уже в первый год эксплуатации.
При том даже через это длительное время цветовая температура у светодиодного светильника сохранится.
Для питания светодиодного светильника используется собственный стабилизированный блок питания, которому не страшны колебания напряжения в сети вплоть до 20%, кроме того в блок питания светодиодного светильника легко может быть заложена возможность плавной регулировки мощности, и соответственно — светового потока.
Резюме: светодиодные светильники имеют отличную цветопередачу, имеют возможность плавного регулирования светового потока, их нормальная светоотдача около 120 Лм/Вт, экономичность всегда высокая, период гарантийной эксплуатации доходит до 80000 часов, при этом светильник не приходит в негодность. Светодиоды мгновенно запускаются и перезапускается, в них отсутствует ртуть.
Таким образом именно светодиодные светильники по всем показателям (энергоэффективность, качество света, экологичность, долговременная надежность) превосходят любые газоразрядные лампы.
Ранее ЭлекитроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.
Светодиодные источники света в коммерческом освещении как альтернатива металлогалогенным и галогенным лампам
В магазинах и торговых залах очень важно выгодно представить товар и сделать его привлекательным для покупателя. В решении этой задачи немаловажную роль играет освещение, ведь грамотно подобранное освещение позволяет подчеркнуть все достоинства товара и создать уютную располагающую атмосферу.
- Как правило, для коммерческого освещения применяют люминесцентные, галогенные лампы, металлогалогенные и в качестве альтернативного источника света, сейчас активно стали использоваться светодиодные лампы и светильники.
-
- Акцентное светодиодное освещение в магазине TOGAS (ТЦ Балтийская жемчужина).
- В данной статье мы рассмотрим подробнее достоинства и недостатки металлогалогенных и галогенных ламп в сравнении с их светодиодными аналогами, а также особенности реконструкции освещения на светодиодное.
Металлогалогенные лампы (МГЛ) — это один из видов газоразрядных ламп высокого давления, высокоэффективный мощный источник света с отличными характеристиками. В помещениях часто применяется для акцентного освещения в трековых системах на шинопроводе.
Галогенные лампы (ГЛН) — лампы накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ (пары галогенов брома или йода) для увеличения эффективности и срока службы лампы. Не следует путать с металлогалогенными газоразрядными лампами.
Светодиодные лампы и светильники — устройства, в которых в качестве источника света используются светодиод (светодиоды). Самый экологически чистый источник света, отличается высокой эффективностью и большим сроком службы.
Световая отдача светодиодных ламп составляет порядка 90-100 Лм/Вт, индекс цветопередачи по шкале Ra = 80÷85, у некоторых производителей 90.
У МГЛ также отличается очень хорошей цветопередачей: Ra = 80÷90 и высоким уровнем световой отдачи: 80-90 Лм/Вт (с качественным блоком ЭПРА). Таким образом, эти показатели аналогичны, здесь между МГЛ и светодиодными лампами можно поставить знак равенства.
Более высокой эффективности и экономии электроэнергии светодиодные светильники добиваются за счет большего срока службы, 30-50 тысяч часов против 12-15 тысяч у МГЛ, а также благодаря высокому коэффициенту использования: светодиодные светильники имеют направленный свет, коэффициент использования светодиодного светильника может составлять до 95%, в то время как светильники с лампами МГЛ обладают, в среднем, коэффициентом использования 65-70%.
Самый низкий показатель световой отдачи у галогенных ламп: всего 15-20 Лм/Вт, однако стоит отметить, что индекс цветопередачи составляет Ra = 99÷100. Срок службы также довольно низкий по сравнению с МГЛ и светодиодными лампами — 2000-5000 часов.
Светодиодные лампы лишены ряда недостатков металлогалогенных и галогенных ламп: 1. Светодиодные лампы мгновенно загораются. МГЛ, чтобы войти в рабочий режим, требуется время — 3-4 минуты, кроме того, ее нельзя сразу повторно зажечь: нужно, чтобы она остыла. 2.
Светодиоды гораздо меньше нагреваются, тепло отводится радиатором в обратную от потока света сторону, их применение способно существенно снизить расходы на кондиционирование помещения. МГЛ очень сильно нагреваются, ИК-излучение направлено вместе с потоком света, поэтому луч может нагревать предметы, на которые направлен, что не всегда приемлемо.
Проблему частично могут решить специальные фильтры, не пропускающие ИК-излучение или направляющие его в сторону от основного светового потока. Галогенные лампы также очень сильно греются. 3. Белые светодиоды не излучают УФ. МГЛ излучают ультрафиолет, что негативно сказывается на ряде чувствительных к свету предметов, например, краски на тканях могут выгорать.
Чтобы этого избежать, необходимо применять УФ-фильтры и специальные покрытия, нанесенные на лампы. То же касается и галогенных ламп. 4. Светодиодные лампы безопасны, они не содержат опасных веществ.
МГЛ содержат ртуть, а значит требуют специальной утилизации. Они также могут взрываться, например, из-за чрезмерно высокого напряжения требуемого для зажигания, перегрева колбы или при «расстекловании» стекла колбы (когда на ней образуется матовый налет), поэтому лампы должны быть надежно закрыты в светильнике.
Что же касается недостатков светодиодного оборудования, то, на сегодняшний день, это их относительно высокая стоимость, хотя разрыв с качественными европейскими производителями металлогалогеновых светильников не так уж велик, учитывая, что все МГЛ светильники дополнительно требуется комплектовать пуско-регулирующей аппаратурой. Так как же можно заменить металлогалогенные и галогенные светильники на светодиодные? Существует несколько вариантов.
Трековые светильники серии LGD марки Arlight.
В первом случае, в существующий трехфазный или однофазный шинопровод, через адаптер устанавливаются светодиодные трековые светильники.
В зависимости от мощности могут быть как аналогами светильников с галогенными лампами (18 Вт ≈ 60 Вт ГЛН), так и с металлогагенными (25÷30 Вт ≈ 35 Вт МГЛ; 40÷69 Вт ≈ 70 Вт МГЛ).
Другой способ — применение специальных коннекторов с цоколем E27. В такие коннекторы можно устанавливать светодиодные лампы PAR 30 или PAR 38.
Светодиодная лампа PAR38 с коннектором для шинопровода.
Также можно просто заменять галогенные лампы на светодиодные с соответствующим цоколем, так называемый ретрофит. В коммерческом освещении широкое распространение имеют рефлекторные галогенные лампы, дающие направленный свет (AR111, PAR30, PAR38).
Вместо них можно использовать светодиодные лампы аналогичных типоразмеров и цоколей; в случае питания 220В, они непосредственно вставляются вместо галогенных ламп. Если же использовались низковольтные галогенные лампы с трансформатором, то дело обстоит несколько сложнее.
Светодиодные лампы нельзя использовать с трансформатором для галогенных ламп по ряду причин: Значение 12 В, указанное в паспорте электронного трансформатора — это действующее (усредненное) напряжение. Реально в выходном напряжении могут присутствовать короткие импульсы, амплитудой до 40 В.
Напряжение на выходе электронного трансформатора высокочастотное и невыпрямленное. Оно содержит импульсы разной полярности, как положительной, так и отрицательной.
Выходное действующее напряжение электронных трансформаторов нестабильно, зависит от входного напряжения питающей сети, от мощности подключенной нагрузки, от температуры окружающей среды и может лежать в пределах 11-16 В. Электронный трансформатор не способен работать при маленькой нагрузке. В его характеристиках обычно указывается нижняя и верхняя граница допустимой мощности нагрузки, например 30-300 Вт.
- Поэтому все светодиодные лампы, рассчитанные на питание 12 В нужно применять со специальными блоками питания.
-
- Светодиодные ретрофиты рефлекторных галогенных ламп: а) AR111; б) PAR30; б) PAR38.
- Суммируем некоторые основные моменты в сравнительной таблице.
| Источник света | Светодиодный | Металлогалогенный | Галогенный |
| Световая отдача | 90-100 Лм/Вт | 80-90 Лм/Вт | 15-20 Лм/Вт |
| Индекс цветопередачи | 80-85 | 80-90 | 99-100 |
| Срок службы | 30-50 тыс. часов | 12-15 тыс. часов | 2-5 тыс. часов |
| Безопасность | самые безопасные | относительно небезопасные | безопасные |
| УФ и ИК-излучение | отсутствует | Значительное (при отсутствии фильтров) | Значительное (при отсутствии фильтров) |
| Стоимость светильника | высокая | высокая | низкая |
Сравнение мощностей лампочек, мощность светодиодных ламп
Появление электрического освещения в виде лампочки накаливания принесло человечеству новые перспективы, коренным образом изменило жизненный уклад и добавило возможность заниматься активной деятельностью в любое время суток.
Но время не стоит на месте и сегодня на рынке представлены многие более современные источники света, среди которых люминесцентные, галогенные, газоразрядные, светодиодные. Последние, несмотря на недавнее появления, активно набирают популярность и завоевывают все большую долю рынка, вытесняя из нее аналоги.
Это происходит, потому что для освещения одной и той же площади помещения для ЛЕД требуется мощность значительно меньше, чем для лампочками накаливания.
Более наглядно показывает различие таблица.
Таблица соответствия мощностей лампочек
| Мощность, Вт | Световой поток в Люменах | ||
| Накаливания | Люминесцентная | Светодиодная | |
| 20 | 5-7 | 2-3 | 200 |
| 40 | 10-13 | 4-5 | 400 |
| 60 | 15-16 | 8-10 | 700 |
| 75 | 18-20 | 10-12 | 900 |
| 100 | 25-30 | 12-15 | 1200 |
| 150 | 40-50 | 18-20 | 1800 |
| 200 | 60-80 | 25-30 | 2500 |
Как видно из таблицы, для освещения одного и того же пространства мощность светодиодных источников света при равном значении светового потока существенно ниже, нежели у аналогов. Это объясняется тем, что led сегодня используют наиболее эффективные и наименее ресурсоемкие процессы производства световых лучей.
Если немного углубится в суть процесса работы, то можно заметить, что мощность лед лампочек больше работает на продуцирование световых потоков и минимально на производство тепла. В тоже время в лампах накаливания до 90% электроэнергии затрачивается на выработку тепла и только 10% – непосредственно на освещение.
Как выбрать мощность ЛЕД для помещения? Если человек немного разбирается в технической стороне вопроса, то он может просчитать метраж помещения и подобрать товар, исходя из световой эффективности, которая измеряется количеством люменов на один ватт. Сюда еще можно отнести просчет количества освещения на площадь помещения. Этим часто занимаются профессионалы, особенно когда речь заходит про специализированное освещение организаций или мероприятий.
Сравнение технических характеристик
Кроме самой мощности, есть и другие важные параметры. Нижеприведенная таблица эффективности показывает прочие важные составляющие осветительных приборов.
- Рис. 1 Сравнение по техническим характеристикам
- Эффективность применения лампочек, технические и экономические показателей:
- Таблица сравнения технических характеристик
| Технические характеристики | Светодиодная | Накаливания | Преимущества led |
| Cрок службы | 50 тыс. часов | 1 тыс. часов | лучше в 50 раз |
| Световая эффективность | 80-100 Лм/Вт | 10 Лм/Вт | лучше в 8-10 раз |
| Выделение тепла при горении | низкое | высокое | лучше |
| Виброустойчивость | высокая | низкая | лучше |
| Устойчивость к перепадам напряжения | высокая | низкая | лучше |
| Чувствительность к частым включениям / выключениям | нет | есть | лучше |
| Цветовая температура, К | 2000-6500 | 2700 | шире диапазон |
| Индекс цветопередачи Ra | 80 | 100 | хуже на 20% |
| Допустимая температура окружающей среды | -40℃ +40℃ | -60 ℃ +100℃ | диапазон меньше |
| Перезажигание | мгновенно | мгновенно | одинаково |
| Пульсация излучения | нет | мало заметно | почти одинаково |
| Специальная утилизация | не требуется | не требуется | одинаково |
| КПД | 70-100 % | 50-80% | лучше на 20 % |
Выгода от применения светодиодных ламп. Расчет
Обзор был бы неполным без практического сопоставления двух ламп в длительной перспективе. Возьмем, к примеру, лампочку накаливания 40 Вт. Далее допустим, что человек в среднем использует ее 6 часов в день, то есть в сумме за 365 дней это будет составлять порядка 87 600 Вт/часов в год.
Эквивалентная светодиодная лампа, в зависимости от производителя, потребляет 4,5 Вт или 9 855 Вт/часов в год. Подводя простой итог, вывод напрашивается сам собой: лампа накаливания потребляет в 8,88 раза больше энергии.
Недостатки ЛЕД ламп
Есть, конечно же, у led освещения и минусы, о которых стоит упомянуть. Прежде всего это его цена. В данный момент среди аналогов его стоимость является самой высокой. Но выше описанная низкая потребность в мощности светодиодных ламп и более длительный срок работы с лихвой компенсируют высокие цены.
Уровень нагрева светодиодных источников гораздо ниже, чем у ламп накаливания, но все-таки присутствует и может оказывать негативное влияние на систему освещения. На этот счет в моделях установлены специальные теплоотводящие радиаторы, но установка моделей с большой мощностью требует продумывать дополнительные меры охлаждения.
Выводы
В целом же led уверенно держит пальму лидерства на рынке освещения. И хоть до сих пор бытует мнение, что свет лампочки накаливания более приятен для глаз, но и тут светодиодный аналог может переиграть своего визави за счет большого выбора цвета свечения – от комнатного теплого до холодного зимнего. А выбор, как всегда, конечно, за покупателем.