Главная > Учебник светотехники > Лампы, источники света > Люминесцентные лампы Т5: за и против
Лампы Т5 не только позволяют сократить потребление электроэнергии, но и обеспечивают качественные параметры работы и компактность.
История развития человечества показывает: то, что было фантастическим вчера, сегодня становится реальностью. Работа над совершенствованием искусственных источников света привела, в частности, к созданию трубчатых люминесцентных ламп Т5.
Характерные особенности ламп Т5
Для людей несведущих – трубчатые лампы выглядят одинаково: длинный матовый закрытый цилиндр со штырьками. И оно действительно так, но на этом сходство завершено. В качестве основных внешних отличий данной модели ЛЛ можно назвать:
- уменьшенные габаритные размеры;
- цоколь типа G5, а не G13;
- отсутствие у эксплуатирующихся ламп потемнения на концах трубки;
- отсутствие миганий и гула, которым сопровождается работа ламп Т8 с ЭмПРА (бюджетный вариант).
Уменьшение размеров позволяет:
- экономить материалы, необходимые для производства ламп;
- способствовать созданию компактных осветительных средств, идеально подходящих для встраивания в ячеистые и реечные потолки;
- являться основанием для создания бестеневых световых линий;
- способствовать эстетичности и элегантности искусственного света.
Размер цоколя не влияет на качество работы источника света, но не позволяет пытаться установить лампы Т5 и Т8 взамен друг друга в светильник, ориентированный на использование конкретной лампы.
Несмотря на создание переходников, использование светильников для ламп Т8 под лампы Т5 приводит, скорее, к негативу, чем позитиву, даже если в светильнике применена электронная ПРА.
При этом искажается запроектированное светораспределение, появляется радужность и возрастает слепящее действие.
Перейти в галерею Ответственный менеджер по запросу: Евгений Чилимов +7(495)649-86-94 доб.106
ce@svetpro.ru
Применение при работе с трубчатыми лампами электронного пускорегулирующего оборудования не является прерогативой ламп Т5, но ЭПРА светильника для Т8 не обеспечит их качественную работу, поскольку имеются несколько разновидностей нового типа ламп, отличающихся повышенной световой отдачей или интенсивностью (яркостью) света. Значимость ЭПРА как такового заключается в снижении энергопотребления, стабильности, долговечности эксплуатации, а также расширении возможностей для управления осветительными системами.
Исключение потемнения трубки – это не только обстоятельство, влияющее на эстетику. Главное здесь – подтверждение факта использования мощности на излучение света, а не на нагрев катодов. Именно выгорание этих элементов, сопровождающееся выделением вольфрамовых испарений, ведет к появлению темных колец.
Недостатки ламп, которые пока нельзя исключить
Говоря о недостатках применения люминесцентных ламп, непременно упоминается обязательность их специальной утилизации, обусловленной наличием ртути. Т5 не лишена полностью данного нюанса, ведь ртуть – рабочий компонент. Однако количество ртути в Т5 снижено в несколько раз.
Особенностью люминесцентных источников света является и ограниченный температурный диапазон их применения в зимнее время. Данного недостатка не лишены и лампы Т5. Однако они прекрасно подходят для внутреннего освещения.
Их достоинством является очень хорошая цветопередача и высокая световая отдача, а также стабильность величины светового потока.
Приоритетные области применения ламп Т5
Применение ламп и светильников с лампами Т5 особенно целесообразно в офисах, торговых объектах, особенно магазинах цветов, ювелирных украшений, зоомагазинах, музеях и выставочных галереях, в частности для освещения экспонатов, размещенных в витринах. Преимущества ламп дополняются широким выбором цветовой температуры, способной воздействовать на эмоциональное состояние людей и даже развитие растений.
Создание трубчатых люминесцентных ламп Т5 позволило исключить ряд недостатков, свойственных трубчатым лампам-предшественникам. Несмотря на это, совершенствование работы данного источника света способно привести к новым эксплуатационным достоинствам.
МГЛ
ДНаТ
ДРЛ
Ответственный менеджер по запросу: Евгений Чилимов +7(495)649-86-94 доб.106
ce@svetpro.ru
Функциональное освещение: современные тенденции и технологии
Алексей Михайлов
Функциональное освещение – это высоко конкурентная область. В ней происходит постоянное усовершенствование технологий. Изменения затрагивают все стороны этой области. Появляются новые осветительные приборы, повышается эффективность источников света, внедряются системы управления и пр.
Большие перспективы связывают со светодиодным освещением – сферой, развивающейся стремительными темпами.
 |
| Светильники типа хай-бей |
Классификация
Искусственное освещение можно подразделить на несколько больших категорий. Выделяют функциональное (рабочее), аварийное, охранное и дежурное освещение. Отдельную группу составляет архитектурное освещение, роль которого в большей степени декоративная и сводится к созданию антуража и расстановки акцентов.
Основной сегмент занимает функциональное освещение. Оно обеспечивает нормируемые осветительные условия (тот белый свет, под которым удобно работать) во всех помещениях, а также на участках вне здания, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
Функциональное освещение тоже делится на несколько видов. По способу монтажа выделяют встраиваемые, подвесные, устанавливаемые на поверхность, свободно размещаемые на полу светильники. Существуют также излучающие вниз светильники, многокомпонентные системы освещения, светильники для высоких и низких пролётов, магистральные системы, реечные источники света.
 |
| Магистральная система с люминесцентной лампой |
В зависимости от области применения выделяют, например, освещение магазинов, предприятий, гостиниц, ресторанов, офисов, спортивных объектов, теплиц, школ, прилегающих территорий.
В каждой группе применяют свой подход. Так, освещение промышленных предприятий является наиболее сложным и комплексным сегментом искусственного освещения. Свет играет важнейшую роль в обеспечении безопасности производственного процесса.
Самым верным подходом здесь является применение комплекса наиболее современных решений, например магистральных систем с интеллектуальной системой управления для получения максимальной экономии энергии. То же относится к логистическим объектам.
Применение систем управления освещением на них крайне актуально. Специфика этих центров такова, что освещение требуется только в отдельных зонах склада, в которых находятся люди.
При этом свет может включаться по расписанию или только во время проезда погрузчиков по складу и совершении погрузочно-разгрузочных работ.
Энергоэффективность
Энергоэффективность источников света является главным показателем в сфере функционального освещения, в отличие, например, от архитектурной подсветки, где этот вопрос в настоящее время стоит на третьем, а иногда и на более низком месте (на первом плане – сложность разработки решения, компактность светильников, создание эффектов и пр.).
 |
| Встроенный осветительный прибор с видимой линией светодиодов |
Согласно СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», для искусственного освещения следует использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей светоотдачей и сроком службы. В первую очередь это разнообразные энергосберегающие газоразрядные и люминесцентные лампы.
Вместе с тем в условиях общего сокращения расходов, разработки новых стандартов, зелёных инициатив и принятия законодательных актов, направленных на защиту окружающей среды, наметилась тенденция возрастания интереса к светодиодным решениям.
Будучи сравнительно молодой технологией, светодиодному освещению удалось стремительно развиться, и на данный момент это наиболее перспективное направление в светотехнике. Светодиодные осветительные приборы могут использоваться практически во всех категориях искусственного освещения.
Это световое решение максимально экологично с точки зрения того, что оно помогает сберечь энергетические ресурсы планеты. Кроме того, в отличие от люминесцентных ламп, светодиоды не содержат ртути, поэтому не являются опасными отходами и не требуют специальной утилизации. Правильно сконструированные светодиодные приборы превосходят традиционные светильники по ряду показателей.
Они обеспечивают стабильный высококачественный цветной и белый свет практически без видимых цветовых перепадов между светильниками; имеют более высокую энергоэффективность; сохраняют высокий световой поток в течение всего срока эксплуатации; требуют минимальных затрат на обслуживание и т. д.
 |
| Встроенный осветительный прибор со сниженным уровнем пульсации (линия светодиодов спрятана). Светильник является полностью управляемым. Кроме того, через него можно управлять ведомыми устройствами. Главный светильник, установленный у окна, получает информацию через датчик присутствия и освещённости, после чего уменьшает или увеличивает уровень освещённости. Далее, например, если в комнату поступает больше солнечного света, он диммирует следующий за ним светильник до 10 %, а более дальний – до 30 % и т. д. |
В настоящее время основные усилия всех ключевых игроков рынка в светодиодной сфере сосредоточены на двух моментах – повышении эффективности светодиодных решений и их удешевлении.
По мере усовершенствования технологии светодиодные светильники смогут предоставить огромные возможности при модернизации систем.
Например, бóльшая часть промышленного освещения, до сих пор применяемого в России, редко достигает показателя менее 10 Вт/м2/100 лк, а удельная мощность современных решений может составлять менее 2 Вт/м2/100 лк.
 |
| Светильник торшерного типа |
Большой потенциал и в уличном освещении. В этой области приобрели широкое распространение светильники с натриевыми газоразрядными лампами, недостатком которых является получаемый яркий грязно-жёлтый свет, под которым невозможно определить цвет предмета.
По сути высокое качество цветопередачи для освещения магистрали и не нужно. Важно то, что натриевые лампы вырабатывают много света, который позволяет хорошо различать движение на дороге. Но пока не создана такая светодиодная система освещения, которая превзошла бы по экономичности это решение.
Тем временем, динамика рынка такова, что в течение нескольких десятилетий происходит ежегодное снижение стоимости светодиодов в среднем на 20 % и повышение эффективности по параметрам светового потока на уровне 35 %. То есть общая эффективность светодиодов удваивалась каждые 1,5–2 года (данные LEDs Magazine).
Сейчас темпы немного снизились. Вероятнее всего, в будущем темпы продолжат замедляться, но тенденция сохранится, и основной упор будет сделан на ещё большем повышении эффективности технологии.
Современные решения для промышленных объектов и офисов
В промышленном секторе получили распространение две категории светильников – хай-беи и магистральные системы.
Хай-беи (high bay systems, дословно – светильники для высоких пролётов) чаще всего используют на производственных предприятиях и в крупных логистических центрах.
Данное световое решение основано на точечных типах световых приборов. Светильники этой категории круглосимметричные (по своей форме напоминают колокола) и в диаметре достигают 800 мм.
В настоящий момент основная доля хай-беев изготавливается на металлогалогенных лампах (один из видов газоразрядных ламп высокого давления), заменивших ранее распространённые натриевые лампы (они не соответствуют требованиям СП 52.13330.
2011 для общего и местного освещения, по которым источники света должны иметь цветовую температуру от 2 400 до 6 800 K и цветопередачу не менее Ra = 50). Металлогалогенные лампы сочетают в себе очень высокий уровень светопередачи, долгий срок службы и имеют максимальную эффективность среди всех газоразрядных ламп.
Существуют также светильники с люминесцентными и светодиодными лампами. Последние не нашли широкого распространения в России из-за их большой стоимости.
Помимо высокой эффективности, особенностью светильников этого типа является устойчивая работа в агрессивных средах (в помещениях, где возможны протечки, задымление, выпадение конденсата и т. д.).
Закрытый светильник и лампы в специальной защитной оболочке исключают попадание осколков и ртути в окружающую среду.
Благодаря хорошим оптическим характеристикам их с успехом применяют также в помещениях с высокими потолками (порядка 15–20 м), например в выставочных залах и больших спортивных комплексах.
Существуют осветительные установки, где светильники для высоких пролётов применены на высотах 40 м и более.
Магистральные системы (light-line systems) знакомы большинству по супермаркетам. Это так называемая световая линия, устанавливаемая на регулируемых подвесах. В магазинах линейные типы светильников, как правило, подвешивают над торговым оборудованием (прилавками, холодильными камерами и пр.).
По эффективности магистральные системы превосходят хай-беи. Во-первых, их можно подвесить на различную высоту и создать оптимальную освещённость по вертикали и горизонтали в конкретном помещении. Во-вторых, они хорошо себя зарекомендовали при работе с системой управления.
В отличие от хай-беев, в магистральных системах обычно применяют люминесцентные лампы или светодиодный модуль. И та и другая технология позволяет автоматизировать систему освещения. Данные светильники быстро разгораются, что позволяет их моментально включать и выключать. Металлогалогенные лампы, напротив, разгораются очень медленно (иногда до 10 мин).
Белый свет в них достигается горением огромного количества солей разных металлов, и перед тем, как его получить, свечение лампы сменяется с одного цвета на другой. Минус таких ламп – резкая зависимость от напряжения. Если лампу включить, не дав ей остыть, то она может выйти из строя.
Чтобы этого не произошло, в конструкции металлогалогенных светильников предусматривают пускорегулирующий аппарат, блокирующий включение лампы до того состояния, при котором она сможет разжечься, не навредив себе.
Офисный сектор представлен в основном светильниками встраиваемого и подвесного типов. Наиболее рационально осветить помещение и создать комфортные условия для сотрудников позволяют подвесные светильники.
Главное условие для этого – хорошо выполненный проект освещения, в котором продумана расстановка рабочих мест и учтены вероятные изменения (если возможно).
В этом случае каждый светильник располагается непосредственно над рабочим столом и без каких-либо потерь обеспечивает требуемое нормами для конкретного вида деятельности освещение (например, для работы, связанной с различением объектов очень высокой точности, можно добиться необходимой освещённости рабочей поверхности в 500 лк).
Выбирая эту систему освещения, следует учитывать, что перестановка или изменение количества рабочих мест в большинстве случаев создадут огромную проблему. Линия светильников уже расставлена, и сдвинуть их уже никуда нельзя без серьёзных финансовых потерь. Если у компании нет уверенности, что офис не претерпит изменений достаточно продолжительное время, то на это решение лучше не идти.
Система освещения на встроенных светильниках, пусть и не столь эффективна, но позволяет решить вопрос с возможным «движением» внутри фирмы. Компании, как правило, остаётся выбирать между различными типами ламп.
Основная европейская тенденция для этой категории светильников – переход с люминесцентных ламп Т8 (диаметр 25,4 мм) на Т5 (диаметр 15,9 мм) и далее на светодиоды.
В России, как отмечают некоторые аналитики, скорее всего, минуют стадию Т5 и сразу перейдут на светодиодные лампы, поскольку уже сейчас налажен выпуск недорогих, пусть и уступающих в качестве светодиодов.
Отдельного внимания заслуживает достаточно новый тип офисных осветительных приборов – торшерные светильники. Данная технология становится всё более востребованной в Европе и США в связи с появлением зелёной сертификации. Это довольно дорогое решение.
По этой причине в нашей стране такие осветительные приборы пока используются лишь в единичных проектах. Главная особенность торшерных светильников – свобода перемещения. В случае перестановок внутри компании их можно легко переместить, в отличие от подвесных приборов.
Кроме того, они имеют низкую высоту подвеса, благодаря чему можно направить свет адресно, как в случае с подвесными светильниками.
Сертификация
Эффективная система освещения позволяет получить высокие баллы в системах сертификации, в частности в LEED и BREEAM. В качестве примера здания, в концепции организации пространства которого акцент сделан на свет, можно привести офис компании Jones Lang LaSalle.
Такой подход позволил не только сократить потребление энергоресурсов, но и создать комфортные условия для сотрудников, а также клиентов компании. В офисных помещениях установлены подвесные люминесцентные светильники, оборудованные датчиками освещённости и присутствия.
Обеспечена возможность ручного контроля параметров освещённости.
 |
| Эффективная система освещения офиса компании Jones Lang LaSalle |
Интересной деталью являются динамические светодиодные панели, расположенные на потолке зоны ресепшн. Они представляют собой многоцветные программируемые светодиодные модули, покрытые звукопоглощающей тканью. Все светильники объединены интеллектуальной системой управления.
Основные требования зелёных стандартов – это наличие системы управления, обеспечивающей автоматическое включение и выключение света, изменение уровня освещённости в зависимости от уровня естественного света и пр.
, а также достижение высокого показателя удельной мощности освещения, измеряемого в Вт/м2/100 лк (как указывалось выше, у эффективных решений этот показатель может составлять 2 Вт/м2/100 лк и менее).
Параметр показывает, какая мощность в ваттах необходима на 1 м2, чтобы добиться освещённости в 100 лк. Зачастую при модернизации очень сложно выявить, какой экономии удалось достичь, используя просто показатель освещённости (в люксах).
На объекте нормы могли попросту не соблюдаться, и, условно говоря, вместо заявленной освещённости в 400 лк было всего 100 лк. Применение усреднённого показателя в Вт/м2/100 лк позволяет решить эту проблему.
ОБ АВТОРЕ
Алексей Михайлов – менеджер по работе с ключевыми клиентами компании Philips Lighting.
Офис отвечает основным принципам сразу двух экологических стандартов – LEED (c оценкой «Золотой») и BREEAM («Хорошо»). Векторы в этих системах смещены в разные стороны, что особенно проявляется при оценке офисных зданий. LEED прежде всего требует достижения экономии энергоресурсов.
В BREEAM в первую очередь необходимо создать комфортные условия для человека, а уже во вторую – добиваться экономии. При этом нужно неукоснительное соблюдение всех европейских стандартов по освещению, а они очень жёсткие. Чем больше экономии получится, тем выше окажутся баллы.
И это действительно сложно – сэкономить там, где эргономика на высочайшем уровне. ●
- СТАТЬИ ПО ТЕМЕ:
- Зеленый офис Jones Lang LaSalle
- Системы естественного освещения
Энергоэффективность , Энергосбережение , Светодиодные решения , Искусственное освещение
Люминесцентные лампы T5: конкуренты светодиодов или тупиковая ветвь развития светотехники?
Переход от люминесцентных ламп к светодиодам — одна из самых обсуждаемых сейчас тем в средствах массовой информации. Тем не менее, внедрение светодиодов — лишь одно из направлений развития современной светотехники.
Процесс перехода от люминесцентных ламп T8 к люминесцентным лампам T5 таит в себе не меньше интриг, но, в силу ряда причин, в нашей стране общественный интерес к нему практически близок к нулю.
Что это — стечение обстоятельств или свидетельство того, что нужно от ламп T8 сразу переходить к светодиодам? Давайте разберемся в этом вопросе.
Наиболее популярным типом люминесцентных ламп сейчас являются лампы T8, которые широко используются в светильниках, которые применяются повсюду: в офисах, подъездах, квартирах, заводских цехах, общественных зданиях.
Цифра в наименовании типоразмера означает толщину трубки, выраженную в восьмых долях дюйма. То есть диаметр лампы T8 составляет примерно 26 мм.
Но почему лампы именно такого диаметра нашли наиболее широкое применение?
Изначально люминесцентные лампы имели толщину 12/8 дюйма, т.е. 38 мм. Выбор именно такой тольщины был связан с уровнем развития технологий, соответствующим 30-м годам XX века. Лампы T12 получили стандартный цоколь G13.
Светоотдача люминесцентных ламп зависит от диаметра колбы. Причем, как очень толстая колба, так и очень тонкая ведут к низкой светоотдаче. Чем толще колба, тем сложнее поддерживать в ней оптимальную температуру.
При уменьшении диаметра возрастает плотность тока в лампе, что также приводит к снижению светоотдачи. Очевидно, что в промежутке между двумя крайними значениями толщины находится оптимум, при котором лампа имеет максимальную светоотдачу. Этот оптимум составляет около 5/8 дюйма или 16 мм.
Но для изготовления лампы с такой толщиной колбы на первых порах возникали серьезные технологические трудности.
В 80-х годах XX века был освоен выпуск ламп T8, которые давали большую светоотдачу, чем лампы T12, но не требовали переделки светильников.
В лампах обоих типов используются одни и те же цоколи G13, лампы T8 без проблем работают с электромагнитными ПРА.
Лампы T8 быстро вытеснили лампы T12, в настоящий момент лампы T12 выпускаются в небольших количествах главным образом на территории бывшего СССР. На момент написания статьи лампы T8 были самым популярным источником света для офисного освещения.
Лампы T5, предназначенные для широкого применения, имеют светоотдачу до 104 лм/Вт, а срок службы составляет до 45000 часов (OSRAM LMILUX T5 HO XT). Причем за первые 10000 часов световой поток уменьшается всего на 5%.
Проблемы внедрения новых ламп
Переход с ламп T8 на лампы T5 оказался не таким простым делом. И дело не только в том, что у этих ламп другой цоколь — G5. Новые лампы потребовали не только переработки электронной части светильника, но разработки заново оптической системы. Связано это со значительно большей яркостью свечения поверхности ламп T5 по сравнению с лампами T8.
Ведь при том же или большем световом потоке размер лампы T5 гораздо меньше. В результате, если на светящуюся лампу T8, расположенную на потолке, можно какое-то время смотреть без неприятных ощущений, то лампа T5, не снабженная рассеивателем, кажется слишком яркой.
Соответственно, бюджетный вариант с плоскими отражателями и простейшей решеткой рассеивателя, который мы имеем в люминесцентных светильниках T8, для ламп T5 не подходит. Это, однако, не означает, что такие светильники для ламп T5 не производятся и не устанавливаются.
На интернет-форумах и в социальных сетях вы встретите немало рассказов о том, что в том или ином офисе установили люминесцентные светильники, которые светят очень ярко, но при этом слепят. Это именно те самые светильники с лампами T5, при производстве которых очень сильно сэкономили.
Насколько дорого?
Итак, мы выяснили, что офисный светильник на люминесцентных лампах T5 не может быть дешевым, в противном случае он будет давать значительный ослепляющий эффект.
Светильник для потолков «армстронг», предназначенный для 4 ламп мощностью по 14 Вт каждая, и соответствующий нормам по ослепленности для офисных помещений, где работают за компьютерами, стоит от 1900 руб (здесь и далее данные на октябрь 2012 года). И еще 500 руб. уйдет на комплект ламп. Итого цена комплекта будет от 2400 руб.
В то же время, светодиодные светильники для потолков «армстронг» предлагаются по цене от 2500 руб. Есть ли смысл вообще связываться с переходом на лампы T5, не проще ли сразу перейти на светодиоды?
Световой поток светильника для потолков «армстронг» с лампами T5 4×14 Вт составляет около 4600 лм. Потребляемая мощность светильника при этом не превысит 64 Вт, т.е. общая светоотдача системы составит 72 лм/Вт. Светодиодный светильник за 2500 руб.
такой световой поток обеспечить не может. Стоимость светодиодного светильника с таким световым потоком составит не менее 5500 руб. Но такую сумму стоит бюджетная модель, для которой не соблюдаются нормы по обобщенному показателю дискомфорта UGR.
Согласно СП 52.13330.2011, значение UGR на рабочем месте в офисе не должно превышать 24. Бюджетный светодиодный светильник с рассеивателем типа «колотый лед» или вообще без рассеивателя такое значение UGR обеспечить не может.
Для снижения UGR до допустимой величины используются светодиодные светильники с опаловыми рассеивателями. В последнее время также наметилась тенденция к использованию плоских панелей, в которых светодиоды светят в торец рассеивателя.
При этом UGR не превышает 23, но КПД подобных оптических систем составляет 50–65%. В итоге светодиодный светильник, обеспечивающий допустимый уровень UGR, имеет светоотдачу в среднем 55 лм/Вт. Т.е. светодиодный эквивалент светильника на лампах T5 4×14 Вт будет потреблять 84 Вт.
При этом цена такого светильника составит около 8000 руб. А если светоотдача плоской панели равна светоотдаче светильника на лампах T5, то ценник «взлетает» до 16 000– 20 000 руб.
Срок службы и утилизация
Срок службы у ламп T5 составляет в среднем 16 000– 24 000 часов. То есть при эксплуатации в офисе в «жестком» режиме (светильник включен 10 часов в день по рабочим дням) менять такую лампу придется не чаще, чем раз в 5 лет.
Наличие ртути в люминесцентных лампах T5, обусловленное самим принципом их работы, а, значит, и необходимость их утилизации, представляет собой серьезную проблему, и здесь светодиоды имеют определенные преимущества.
Но подойдем в проблеме с другой стороны — насколько использование ламп T5 вместо T8 снизит нагрузку на экологию в российских условиях, когда люминесцентные лампы (в нарушение закона!) просто выбрасывают на свалку? В лампах T5 содержится 3–5 мг ртути, а в лампах T8 — 15–25 мг ртути. То есть в лампах T5 ртути в 5 раз меньше, чем в лампах T8.
Возможность модернизации светильника
Светильники для люминесцентных ламп T8 уже сейчас могут использоваться со светодиодными лампами T8, имеющими встроенный блок питания. Для этого в них нужно удалить ПРА и подключить цоколи напрямую к электрической сети. Светоотдача такой лампы может достигать 90 лм/Вт при прозрачной колбе.
Но, чтобы визуальный комфорт от замены люминесцентной лампы на светодиодную не снижался, используется молочная колба, что снижает светоотдачу лампы до 60 лм/Вт.
Из-за особенностей светодиодной лампы часть отражателя в светильнике для потолков «армстронг» не задействована, поэтому КПД оптической системы будет превышать 80%, но в итоге мы получим светоотдачу всего светильника менее 50 лм/Вт. Против 72 лм/Вт у «армстронга» для ламп T5.
Выходом является система светильник-лампа, где специально разработанный для светодиодных ламп светильник имеет высокоэффективный встроенный блок питания, а в лампах установлены только светодиоды. Но при таком варианте все равно придется покупать новый светодиодный светильник вместо уже установленного люминесцентного.
Размеры светодиодных ламп T5 не позволяют размещать внутри блок питания на напряжение 220 В.
Поэтому не выпускаются светодиодные лампы T5, которые можно было бы установить в уже существующие люминесцентные светильники.
Выпускается небольшой объем светодиодных ламп T5, в которых установлены только светодиоды, эти лампы предназначены для установки в специальные светильники, специально предназначенные для этих ламп.
Выводы
Можно сказать, что светодиоды и люминесцентные лампы T5 еще долго будут развиваться параллельно, занимая каждый свою нишу. Скорее всего, лампы T5 будут полностью вытеснены не обычными светодио-дами, а OLED. Для получения мягкого, рассеянного света OLED не требуется дополнительно оптическая система, значит, потери такого рода будут сведены к нулю. Осталось только повысить светоотдачу OLED до уровня обычных светодиодов, но это произойдет не скоро. Поэтому использование люминесцентных ламп T5 продолжится и в более отдаленной перспективе.
Алексей ВАСИЛЬЕВ, внештатный корреспондент «ЭР»
Статья — Журнал Проблемы современной экономики
Большой срок службы компактных люминесцентных ламп позволяет резко уменьшить затраты на обслуживание осветительной установки.
Так, при средней годовой работе светильников в торговом зале магазина около 3600 часов, в случае замены ламп накаливания общего назначения на компактные люминесцентные лампы, интервалы между плановыми сменами источников света увеличиваются с 3,5 до 33 месяцев (2 года 9 месяцев).
В бытовом секторе (при 1000 ч/год) интервалы увеличиваются, соответственно, с 11–12 до 109 месяцев (примерно 9 лет). Проведенный фирмой «OSRAM» (Германия) прогноз показывает, что замена в домашних хозяйствах страны 35 млн ламп накаливания общего назначения мощностью 60 Вт на компактные люминесцентные лампы мощностью 11 Вт позволила бы за 10 тыс.
часов сэкономить на электростанциях 5 млн т/год каменного угля. Это, в свою очередь, дало бы возможность существенно уменьшить выбросы двуокиси углерода в атмосферу.
Приведенные данные свидетельствуют о существенном потенциале экономии электроэнергии, который заложен в расширении применения компактных люминесцентных ламп, и о значительном вкладе в оздоровление окружающей среды в результате использования этого энергоэффективного источника света при массовом применении.
Мировой ежегодный прирост выпуска компактных люминесцентных ламп еще в середине 90-х гг. превысил 25%, а суммарный объем производства достиг 250 млн штук в год. В настоящее время эта цифра удвоилась. Масштабная реализация использования новых энергосберегающих источников света в существующих осветительных установках требует много времени и значительного расширения производства новых ламп.
Только для 10%-ной замены ламп накаливания общего назначения в жилых помещениях на компактные люминесцентные лампы необходимо 60 млн штук данных ламп. Между тем в настоящее время их производство ограничено 800–1000 тыс. штук. Подобная ситуация и с другими новыми лампами.
Наряду с этим необходимо развивать разработку и производство новых светильников, в которых должны эксплуатироваться современные энергоэкономичные лампы. В России проблемы энергоэффективного освещения решаются крайне медленно.
В стране отсутствует собственное производство компактных люминесцентных ламп со встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой, кроме отдельных сборочных производств, на которые поставляются импортные комплектующие, в основном китайского производства.
Единственный отечественный изготовитель компактных люминесцентных ламп по полному циклу — Всероссийский научно-исследовательский институт источников света им. А.Н. Лодыгина в г. Саранске (в настоящее время — ГУП Республики Мордовия «НИИИС имени А.Н. Лодыгина») и Московский электроламповый завод — прекратили их производство, не выдержав конкуренции с китайскими производителями.
В настоящее время компактные люминесцентные лампы закупаются за рубежом. В результате отечественный рынок заполнили лампы энергоемкие и не всегда лучшего качества. К таковым можно отнести компактные люминесцентные лампы со встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой и цоколем Е27 производства фирмы «Megaman» (Китай). По результатам испытаний, проведенных в ГУП Республики Мордовия «НИИИС им. А. Н. Лодыгина», ряд ламп, в основном небольших мощностей, имели завышенные (почти в два раза) световые потоки и заниженные значения мощности. Другими словами, они имели более высокую световую отдачу (например, у ламп мощностью 11 Вт — 68,7 лм/Вт вместо 42,9 лм/Вт) по сравнению с заявляемыми данными. Следовательно, от этих ламп нельзя ожидать установленного фирмой срока службы, т.е. данные лампы ненадежны в процессе эксплуатации. Аналогичная ситуация сложилась в отношении ламп большей мощности (от 55 до 150 Вт) и других типов ламп китайских фирм. Некоторые лампы импортного производства по результатам измерений имели световые потоки и световую отдачу в 1,5–2 раза ниже заявленных, из чего следует, что лампы не соответствуют критериям энергоэффективности *.
Данные результаты испытаний характерны и для компактных люминесцентных ламп основных отечественных производителей, использующих при изготовлении этих ламп материалы и комплектующие изделия китайского производства, а также для ламп типа ДНаТ, в которых используются поставляемые из Китая горелки. В то же время в светотехнической отрасли имеются отечественные разработки перспективных энергоэффективных компактных люминесцентных ламп, люминесцентных ламп прямых в тонкой трубке типа Т5 (16 мм), натриевых и металлогалогенных ламп разнообразных областей применения, дающих освещенность высокого качества с большим сроком службы, значительную экономию электроэнергии в процессе эксплуатации (до 40% и выше). Имеются высококвалифицированные специалисты для проведения научно-исследовательских работ по дальнейшему совершенствованию этих перспективных энергосберегающих групп ламп, в частности, в области металлогалогенных разрядных ламп — по доведению световой отдачи до 100–110 лм/Вт и срока службы до 15–20 тыс. час. против достигнутых на сегодняшний день 80–90 лм/Вт и срока службы 10–12 тыс. час. На сегодняшний день одной из основных задач в светотехнике является интенсивное развитие объемов производства этих групп ламп. Однако для выполнения этих работ потребуются сотни миллионов рублей. Своими силами светотехнической отрасли с выполнением стоящих перед ней задач не справиться, нужна поддержка со стороны государства в виде субсидий, льготных кредитов, налоговых платежей, прямых инвестиций. Одновременно с расширением производства энергоэффективных люминесцентных ламп необходимо решать проблемы, связанные с утилизацией использованных источников света, содержащих ртуть, с целью предотвращения причинения вреда здоровью людей, животных, природе. В последнее время в соответствии с общемировыми тенденциями энергосбережения в промышленно развитых странах основная роль отводится светодиодным источникам света и светодиодным системам освещения. Согласно прогнозам экспертов эта продукция в ближайшие 10 лет будет постепенно вытеснять с рынка традиционные источники света.
Главными критериями, определяющими преимущественное использование светодиодных источников света в освещении, по сравнению с развивающимися перспективными энергоэффективными газоразрядными лампами, являются: низкое энергопотребление в процессе эксплуатации; огромный срок службы — до 50–60 тыс. часов, что в 5–10 раз больше, чем у люминесцентных ламп; отсутствие пульсации световых параметров; возможность работы при низких температурах окружающей среды (-50 С — +60 С), что особенно актуально для холодных и жарких районов нашей страны; стойкость к механическим воздействиям, высокий уровень безопасности (не содержат вредных веществ, ультрафиолетового или инфракрасного излучения, ртути, невзрывоопасны и т. д.). Это далеко не полный перечень преимуществ использования светодиодных источников света *.
В России в последнее время начали вестись работы по разработке и применению источников света на основе светодиодов, однако, очень медленно. До сих пор не выработан единый подход к определению технических показателей, важных для обеспечения требований потребителей, отсутствует единообразие в проведении оценки качества светодиодных источников света в системах освещения. Разработанная изготовителями нормативная документация в большинстве своем имеет общий недостаток — содержит самые разнообразные требования, часто не отражающие функциональное назначение продукции. Для развития светодиодных источников света в нашей стране в числе первоочередных задач, которые необходимо решать на сегодняшний день, должна быть разработка отечественного стандарта на эксплуатационные требования. По светодиодной продукции в части эксплуатационных требований пока существуют только проекты стандартов Международной электротехнической комиссии (МЭК). В целом необходима существенная переработка всей нормативной базы, связанной с источниками света, с учетом современных достижений науки и техники в данной области в статусе национальных стандартов. С их помощью можно оказывать положительное влияние на занимаемое отечественной продукцией место на мировом рынке, служить барьером в проникновении низкокачественной и опасной продукции в нашу страну. Поэтому специалистам-светотехникам необходимо как можно быстрее решать задачи по устранению содержащихся в стандартах недостатков. В частности, это касается отсутствия в отдельных стандартах световых параметров и параметров стабильности, показателей энергоэффективности для определения класса энергоэффективности (соотношение лм/Вт) и маркирования продукции, принятых в качестве обязательных в странах Европейского сообщества и других промышленно развитых странах в соответствии с директивой Комиссии ЕС о маркировке энергоэффективности бытовых ламп. Страны ЕС на сегодняшний день в вопросах энергосбережения достигли больших успехов: запрещен ввоз продукции с низкими классами энергоэффективности F и G, реализуются программы вывода с рынка Европейского союза до 2016 г. традиционных ламп накаливания, признанных самыми энергоемкими изделиями в системе освещения. Ориентируясь на международную практику, необходимо в обязательном порядке ввести методы подтверждения показателей энергоэффективности светотехнической продукции, а также ее оценку третьей стороной на этапе проведения сертификации. С нашей точки зрения, решению этих проблем может способствовать разработка комплексной Программы энергосбережения и повышения энергоэффективности в системах внутреннего и наружного освещения в рамках создаваемого проекта «Новый свет» на уровне Правительства России, который рассматривался на проходившем в сентябре 2009 г. совещании о состоянии и перспективах развития рынка энергоэффективных источников освещения. В предлагаемой к разработке комплексной Программе, помимо требований по различным видам безопасности, по нашему мнению, должны содержаться требования к светобиологической безопасности. Оценка светобиологической безопасности необходима: — во-первых, ввиду все более широкого применения группы разрядных ламп ультрафиолетового излучения (эритемных, бактерицидных и т. п.), так как имеется высокая вероятность причинения вреда от ультрафиолетового излучения, особенно в диапазонах УФ-С и УФ-В с длинами волн 10–320 нм. Незначительные отклонения бактерицидного потока от установленных в нормативных документах значений из-за изменения условий эксплуатации могут приводить к ожогам кожи, повреждениям глаз людей и животных, гибели растений и т.д.; — во-вторых, при использовании источников оптического излучения, что особенно актуально в связи с развивающимся в нашей стране применением светодиодных источников света для освещения в быту и в различных отраслях промышленности, очень важна оценка воздействия излучения на глаза человека (опасность синего цвета от источников оптического излучения, от расстояния облучения и т. д.). Это особенно актуально при широкомасштабном применении освещения на основе светодиодов. Следует обратить внимание на то, что предложения по совершенствованию деятельности в области стандартизации, возможно, были бы еще эффективнее и действеннее, если национальные стандарты, обеспечивающие научно-технический прогресс в нашей стране, действовали бы в статусе обязательных документов. Это относится не только к стандартам безопасности, которые должны сопровождать технические регламенты, но и к стандартам, устанавливающим эксплуатационные требования на продукцию, а также к техническим условиям, в соответствии с которыми выпускается до 80% продукции, и которые являются документом поставки конкретной продукции конкретного изготовителя на рынок. Обязательность документов обеспечивает неукоснительное следование изготовителями требованиям к лампам, установленным в стандартах, включающим их характеристики, методы испытаний, транспортирование, хранение и т. д., что должно положительно отразиться на их качестве, а также на соблюдении основных целей стандартизации.
В свою очередь, необходимо активизировать работу по проведению информационно-рекламных мероприятий с целью повышения уровня осведомленности потребителей о качестве и безопасности присутствующей на рынке светотехнической продукции. Необходимо больше рекламировать отечественных производителей, создающих безопасные и надежные светотехнические изделия *.
Реклама должна располагаться во всех торговых точках, на отдельных сайтах в сети Интернет, где также возможно представить информацию о продукции, не соответствующей предъявляемым к ней требованиям, предостерегая потребителей от ее приобретения. Примером такой работы являются срочные меры, предпринятые ГУП Республики Мордовия «НИИИС им. А.Н.
Лодыгина» совместно с Ассоциацией «Российский свет», по информированию заинтересованных организаций о появлении опасной светотехнической продукции низкого качества на отечественном рынке.
В данном случае это осуществлялось путем направления писем-предупреждений Главам администраций различных регионов страны, в Ростехрегулирование, в Государственную думу, в таможенные органы, в крупные Торговые Дома страны.
В качестве общих рекомендаций предлагается создание системы широкой информированности общественности о качестве и безопасности светотехнической продукции. Это возможно через создание какого-либо единого информационно-консультационного центра по качеству и безопасности светотехнической продукции с использованием Интернета, который бы стал выполнять по указанным вопросам функции координатора действий органов по сертификации и испытательных лабораторий, в область аккредитации которых входит светотехническая продукция, а также вопросы, касающиеся: — актуализации знаний персонала, — введения в действие новых международных и национальных стандартов, — обсуждения возникающих конкретных ситуаций в сфере деятельности и т. д. Кроме того, с целью повышения объективности принимаемых при проведении испытаний решений, испытания импортной продукции необходимо проводить в основном в испытательных лабораториях отраслевых институтов, где сосредоточены специалисты и ученые с базовым образованием, обладающие необходимыми знаниями испытываемой продукции, технологии производства, специфики применения светотехнической продукции, а также пониманием значимости обнаруживаемых дефектов и отклонений по сравнению с нормальным ее использованием.
Таким образом, на основе проведенного исследования, можно заключить, что светотехнической отрасли необходимо предпринимать реальные действия по переоснащению и расширению производства более совершенных энергосберегающих ламп, идущих на замену ламп накаливания общего назначения, чтобы избежать дефицита отечественных энергосберегающих ламп на рынке.
Необходима переработка действующей нормативной документации на источники света применительно к современным направлениям развития светотехники. В средствах массовой информации следует организовывать проведение разъяснительной работы обо всех преимуществах использования энергоэффективных ламп с точки зрения потребителя.
Необходимо объединение усилий всех светотехнических структур в масштабе страны для оперативной выработки программ и практической деятельности по обеспечению развития светодиодной продукции в целях освещения, исходя из опыта передовых стран.
Только в этих случаях разработанный в стране план вывода ламп накаливания с отечественного рынка будет выполнен в сроки, намеченные Президентом России.
Повышение энергоэффективности осветительных установок общественных помещений — современные проблемы науки и образования (научный журнал)
Эффективное использование ресурсов в экономике всех стран, особенно энергии и энергоносителей, представляет собой глобальную проблему. По прогнозам, потребность в энергоресурсах в мире вырастет к 2025 г в 1,5 раза, а доля органического топлива как источника энергии превысит к 2030 г 90%.
Растущий спрос на энергию, особенно со стороны развивающихся стран, при дефиците ресурсов обострит конкуренцию на мировых рынках, что существенно скажется на динамике цен и определяющих ее факторах.
В статье [3] приведены результаты исследования энергопотребления большой группы образовательных учреждений, затраты на энергоносители ежегодно увеличиваются на 15–20%. Основная доля расходов приходится на тепловую и электрическую энергию.
Как и в обще образовательных учреждениях, так и во всей группе общественно административных помещениях затраты на электрическое освещение занимает большую долю затрат от общего энергопотребления.
Рассмотрим основные мероприятия по снижению затрат электрической энергии (ЭЭ) на освещение общественно-административных помещений.
Пути повышения энергоэффективности
Для вновь создаваемых и реконструируемых осветительных установок (ОУ) необходимо определится с количественными и качественными параметрами. Завышение, либо занижение параметров ОУ приводит к неблагоприятным последствиям, снижения работоспособности, утомляемость, раздражительность, потеря остроты зрения [7]. Согласно СП52.13330.2011 [6] необходимо обеспечить:
- — нормируемые уровни освещенности на рабочей поверхности (для функциональных помещений – от 300 до 500 лк, в зависимости от разряда зрительных работ);
- — цилиндрическую освещенность (50-150 лк);
- — объединенный показатель дискомфорта UGR (18-24);
- — коэффициент пульсации освещенности (10-15%).
Согласно п 7.23 СП 52.13330.2011 [6] в помещениях общественных зданий, как правило, следует применять систему общего освещения. Допускается применять систему комбинированного освещения, где выполняются зрительная работа А-В разряда, при этом освещенность от общего освещения должна составлять не менее 70% от нормируемых значений.
- При проектировании электрического освещения необходимо особое внимание уделять:
- — выбору эффективных световых приборов (СП), обладающих необходимым светораспределением и нужным конструктивным исполнением;
- — применению высокоэффективных источников света (ИС) (люминесцентные лампы (ЛЛ) Т5, светодиодные источники света);
- — применению эффективной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА);
- — повышению оптических характеристик ОУ;
- — системам, сокращающим бесполезное использование искусственного освещения.
- Кроме того, при реконструкции ОУ необходимо учитывать, что структура ее стоимостных показателей складывается из [10]:
- — капитальных затрат на осветительное оборудование – 10-15%;
- — затрат на монтаж и обслуживание ОП – 15%;
- — стоимости ЭЭ – 70-75%.
- Таким образом, очевидно, что внимание необходимо уделять энергетическим и светотехническим параметрам светильников, а не их стоимости.
Расход ЭЭ может быть снижен за счет грамотного выбора осветительных приборов с необходимым светораспределением, конструктивным исполнением, и оптимальной высотой подвеса [2].
На сегодняшний момент для освещения общественных помещений широко применяются светильник с люминесцентными лампами (ЛЛ).
При выборе светильников с ЛЛ, и другими источниками света, необходимо особое внимание уделить оптическому КПД, чем он выше, тем лучше.
Оптический КПД светильника в значительной степени зависит отражателя и рассеивателя применяемого в светильнике. В настоящее время для производства рассеивателей для люминесцентных светильников применяют: полиметилметакрилат, поликарбонат и светостабилизированный полистирол.
В процессе эксплуатации светильников, у рассеивателей снижается коэффициент пропускания в результате воздействия коротковолнового видимого и ультрофиолетового излучения, присутствующего в спектре ламп и в спектре естественного света.
Наименьшее снижение коэффициента пропускания имеет полиметилметакрилат, а наибольшее – полистирол, который за короткое время теряет свою первоначальную прозрачность и желтеет.
Для производства отражателей и экранирующих решеток люминесцентных светильников широко применяют анодированный алюминий с коэффициент отражения до 0,95 для марки Miro, и до 0,98 – Miro-Silver производства фирмы Alonod [9].
Таким образом, если для ОУ выбран СП изготовленный из некачественных материалов (как правило, имеет низкую стоимость), то это приводит к преждевременному снижению световых показателей светильника и, соответственно, к снижению уровней освещенностей на рабочих поверхностях ОУ, что впоследствии вызовет необходимость в преждевременной замене ОП.
Как уже было сказано, в настоящее время для освещения общественных помещений, наиболее широко применяются ЛЛ Т8. Световая отдача ламп типа Т8 по данным каталогов Philips и Osram составляют на уровне 93 лм/Вт, а аналогичная ЛЛ производства ГУП РМ «Лисма» имеет 72 лм/Вт.
В тоже время сейчас наиболее эффективными являются люминесцентные лампы нового поколения с диаметром трубки 16 мм (так называемые лампы Т5) для питания которых применяются только электронные высокочастотные ПРА (ЭПРА). Например, аналогом ЛЛ в трубке Т8 мощностью 36 Вт является ЛЛ с диаметром колбы 16 мм (Т5) мощностью 28 Вт.
Световые потоки данных ламп при температуре окружающей среды 35°С, что соответствует реальной температуре внутри светильника, соизмеримы. Также стоит отметить преимущества ЛЛ в трубке Т5: срок службы 24000 ч; спад светового потока к концу сроку службы составляет не более 10 %; резко сниженное содержание ртути в этих лампах (с 30 до 3 мг); высокий индекс цветопередачи.
Световая отдача люминесцентных ламп Т5 составляет 105 лм/Вт [8].
А наиболее перспективными на сегодняшний момент являются светодиоды, максимально достигнутая световая отдача 303 лм/Вт. Световая отдача серийных образцов на сегодняшний момент составляет 140-150 лм/Вт. Светодиоды постепенно вытесняют другие источники света, но цена являются сдерживающим фактором для еще более массового внедрения.
Пускорегулирующей аппарат это светотехническое изделие, с помощью которого осуществляется питание ИС от электрической сети, обеспечивающее необходимые пусковые и рабочие режимы ИС. При выборе ПРА нужно понимать, что от его качества зависят параметры ИС, в том числе и энергетические.
Для облегчения выбора ПРА для ЛЛ с точки зрения энергоэкономичности Комитет Европейских ассоциаций ОП и ПРА (CELMA) директивой ЕС № 2000/55/EG предложил классифицировать ПРА по индексу энергоэффективности [9].
Индекс энергоэффективности EEI – Energy Efficiency Index – наносится на ПРА производителем (входящим в CELMA). Для потребителя это означает, что существует 7 классов в зависимости от потерь (таблица 1) [1].
Первых 3 — А1 (наиболее эффективный), А2 и А3 это ЭПРА, а остальные 4 — В1, B2, С и D это электромагнитные ПРА (ЭмПРА).
По классификации CELMA, светильник с двумя ЛЛ мощностью 36 Вт укомплектованный ЭмПРА класса D, будет потреблять свыше 90 Вт, а аналогичный светильник с ЭПРА EEI=А3 – порядка 76 Вт, что соответствует экономии 15,5% ЭЭ. С ЭПРА А2 – 72 Вт, что на 20 % экономичнее относительно варианта с ЭмПРА.
Таблица 1
Эффективность балластов
| Лампа (код ILCOS) | Мощность лампы, Вт | Эффективность балластов (Plamp/Pinput, %) | ||||||
| ЭмПРА | ЭПРА | А1* | А2 | А3 | В1 | В2 | С | D |
| FD 18-E-G13-26 | 18 | 16 | — |