Применение светодиодных светильников

Достоинства галогенных ламп:

- высокая светоотдача;

- стабильно  яркий свет на протяжении срока  службы;

- долгий срок  службы (5000 ч);

- миниатюрная  конструкция;

- возможность  регулирования светового потока;

- высокий уровень  безопасности, особенно в условиях  повышенной влажности (низковольтные  лампы).

Недостатки  галогенных ламп:

- до стеклянной  поверхности лампы нельзя дотрагиваться  голыми руками, так как на ней  остаются жирные пятна, что  может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы.

- чувствительность к перепадам напряжения в питающей сети;

- температура колбы может достигать 500° С, поэтому при установке ламп следует соблюдать нормы противопожарной безопасности;

Г) Натриевые лампы

Данный тип  ламп принадлежит к числу наиболее эффективных источников видимого излучения: они обладают 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 классифицируются на НЛВД, которые излучают свет теплого желтого цвета, подходящий для освещения больших парков, дорог и площадей, и НЛНД, которые идеально подходят для уличного освещения.

Достоинства натриевых ламп:

- высокий уровень  светоотдачи (до 130 лм/Вт);

- длительный  срок службы (до 12 000 ч.);

- энергетическая  экономичность;

Недостатки  натриевых ламп:

- плохая цветопередача  (Ra = 20);

- имеют большой  пусковой ток;

- долгое зажигание и перезажигание (до 10 мин.).

Д) Ртутная лампа высокого давления

Такие лампы  обладают высокой надежностью, хорошей  цветопередачей, позволяют снизить  затраты на установку и техническое  обслуживание. 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.

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 12000 ч.);

- ртутно-вольфрамовые  лампы не требуют пускорегулирующего  аппарата;

- компактные  размеры;

Недостатки  ртутных газоразрядных ламп:

- плохая цветопередача;

- имеют большой  пусковой ток;

- долгое зажигание  и перезажигание (до 5 -10 мин.).

Ж) Светодиодная лампа

Достоинства светодиодных ламп

- высокий уровень  светоотдачи (от 80-120 лм/Вт);

- длительный  срок службы;

- мгновенное  включение, отсутствие мерцаний;

- высокий индекс  цветопередачи Ra>80;

- широкий диапазон  цветовых температур (2700-10000К);

- отсутствует  ультрафиолетовое излучение;

- высокая виброустойчивость и ударопрочность;

- низкое энергопотребление.

Недостатки  светодиодных ламп:

- высокая стоимость;

- низкая предельная  температура;

- направленность  свечения (для получения привычной для человека освещенности в помещении необходимо больше светильников, чем при использовании ламп накаливания и люминесцентных ламп);

- для питания светодиодов от сети необходим низковольтный источник питания постоянного тока, что дополнительно увеличивает объём светильника, а его наличие дополнительно снижает общую надёжность и требует дополнительной защиты;

Помимо перечисленных  выше недостатков светодиодного  освещения можно ещё одно замечание: наличие небольшого свечения светодиодной лампы (цоколь Е27) в отключенном состоянии выключателя, оснащённого подсветкой неоновой лампы, имеющей небольшой ток утечки (около 2-ух миллиампер).

 

2.3 Результаты  сравнительного анализа

Анализируя  данные, представленные в таблицах 1, рис. 2, можно сказать о том, что светильники на основе светодиодов имеют преимущества перед другими сравниваемыми осветительными приборами, но не являются достойной альтернативой для модернизации систем освещения.

 

 

Таблица 1. Сравнение технических параметров светодиодных и ртутных уличных светильников

Технические показатели	Ламповый (ртутный) уличный светильник	Светодиодный  уличный светильник
Срок службы источника света	до 6 000 часов	до 100 000 часов
Экономия электроэнергии	-	до 90%
Использование светового потока	65%	100%
Затраты на обслуживание	ежегодные	только мытье  струей воды
Пусковой ток	4,5 А	нет
Потребляемый  ток	2,1-2,2 А	0,4-0,6 А
Нагрузка на электросети	высокая	низкая
Специальная утилизация источников света	требуется	не требуется
Виброустойчивость	слабая	высокая
Устойчивость  к перепадам напряжения	слабая	не чувствителен
Стабильность  работы при низких температурах	низкая	высокая
Наличие стробоскопического эффекта	есть	нет
Контрастность и цветопередача	низкая	высокая
Экологическая безопасность	нет	полная
Недостатки ртутных ламп	- мерцание от  сети 50 Гц - нестабильность  мощности и светового потока  лампы при колебаниях сетевого  напряжения - низкий коэффициент  мощности; - большая масса  ПРА, наличие отдельного блока  импульсного запуска и необходимость  применения дополнительного конденсатора для улучшения коэффициента мощности; - отсутствие  возможности управления светом.	более высокая  цена

Рис. 2. Зависимость светового потока светодиода от времени наработки

Из графика, изображённого на рисунке 2, видно, что  в процессе эксплуатации световой поток светодиода снижается на половину после 50 тысяч часов, а за первые 10 тысяч часов он падает на 10 единиц. Можно сделать вывод, что большой срок службы не подразумевает под собой качественное освещение в период эксплуатации.

Применение  светодиодного освещения целесообразно  лишь в тех областях освещения, где  действительно присутствует большое  потребление электроэнергии (уличное  освещение).

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения сравнительного анализа различных  источников света, направленного на выявление преимуществ светодиодных светильников, были выявлены следующие основные преимущества:

- низкое энергопотребление;

- экологическая  безопасность и отсутствие необходимости  специальной утилизации;

- высокий коэффициент  полезного действия.

Так же можно  отметить такую отличительную особенность  данного типа освещения как мгновенность выхода на полную рабочую мощность при подаче питающего напряжения, что позволяет использовать светодиодные светильники в уличном освещении, где имеют место перепады температуры.

Но, анализируя недостатки светодиодного освещения, можно сказать, что на сегодняшний  день данный вид освещения не является наиболее актуальным для модернизации освещения офисных и жилых  помещений. Причина отсутствия необходимости  выражается в достаточно затратном переходе к данному виду освещении, а так же ввиду довольно сомнительных преимуществ светодиодного освещения с другими видами освещения.

Проведя обзор  сравнительного анализа и теоретических  сведений различных осветительных  приборов, можно говорить о том, что осветительные приборы на основе светодиодов не являются достаточно актуальными для производства модернизации освещения на различных объектах с целью экономии электроэнергии. Целесообразность их применения видится в достаточно узких областях, например, уличное освещение или освещение крупных производственных помещений, архитектурное освещение.

Следовательно, факт преимущества светодиодных светильников перед другими осветительными приборами  в полном объёме не нашёл своё подтверждение в процессе данной научно-исследовательской работы. Необходимо отметить, что в работе были затронуты лишь некоторые аспекты проблемы и данная тема требует дальнейших глубоких проработок и исследований.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[1]. Алфёров Ж.И.// Физика и техника полупроводников.1998. Т32. № С.3-18.

[2]. Берг А., Дин П.// Светодиоды (перевод с англ. под редакцией Юновича А.Э.). М.,1979.

[3]. http://www.pmsvet.ru/