Visiem patērētājiem vajadzētu interesēties par vairākiem elektrisko spuldžu parametriem, kas nosaka iespēju tās izmantot konkrētajā lampā. Pirmkārt, tie ir raksturlielumi, kas nosaka konkrētās lampas izstarotās gaismas daudzumu. Tie ietver gaismas plūsmu lūmenos, kuras vērtība vienmēr ir norādīta lampu katalogos un gaismas jauda, ko ir viegli aprēķināt, zinot gaismas plūsmu. Piemēram, parastās 100 vatu kvēlspuldzes gaismas plūsma ir 1200 lm, bet 35 vatu. halogēna lampa- 600 lm, un 400 vatu nātrija lampa lampā, ko izmanto ielu apgaismojumam - 48 000 lm. Jo gaismas efektivitāte ir raksturlielums, kas parāda gaismas daudzumu uz jaudas vatu, kļūst skaidrs, ka dažāda veida lampām ir atšķirīga gaismas efektivitāte, kas nosaka konversijas efektivitāti elektriskā enerģija gaismā un līdz ar to arī konkrētās lampas izmantošanas ekonomiskajā lietderībā.
Gaismas jauda
Viens no svarīgākajiem gaismas avotu raksturlielumiem ir gaismas efektivitāte (vai gaismas efektivitāte). Gaismas efektivitātes mērvienība ir Lm / W (eksperti saka "lūmeni uz vatu", kas nozīmē, ka katrs patērētās elektroenerģijas vats rada noteiktu lūmenu skaitu gaismas plūsma). Tas ir vissvarīgākais lampas parametrs enerģijas taupīšanas ziņā. Visa gaismas avotu attīstība vienā vai otrā pakāpē ir gaismas jaudas palielināšana un tās tuvošanās teorētiskajam maksimumam. Gaismas jaudas maksimālā vērtība "ideālā" elektrības pārvēršanas gaismā laikā ir atšķirīga dažādi veidi lampas. Kā jau minēts, gaismas efektivitāte ir attiecība starp cilvēka acs uztverto gaismas daudzumu, ko mēra lūmenos, un starojuma avota jaudu, ko mēra vatos. Šī attiecība ir atkarīga no starojuma viļņa garuma un sasniedz maksimumu dzeltenzaļajā spektra daļā (555 nm).
Šīs atkarības grafiks ir lieliski pazīstams ikvienam apgaismes inženierim, un to sauc par "redzamības līkni". Tas parāda "redzamās gaismas" lūmenu skaitu, ko katrs monohromatiskā ("vienas krāsas") starojuma starojuma enerģijas vats nes noteiktā viļņa garumā. Ar ideālu (bezzudumu) elektrības pārveidošanu gaismā 555 nm viļņa garumam maksimālā gaismas efektivitāte ir 683 Lm / W, un, piemēram, 630 Nm (sarkanā krāsā) - tikai 180 Lm / W. Visām lampām pazīstamas, izstaro balta gaisma. Baltā gaisma ir dažādu starojumu maisījums, un tai var būt atšķirīgs spektrs. Šādu lampu gaismas efektivitāte ir atkarīga no spektra un var būt atšķirīga. Tabulā ir parādītas dažādu gaismas avotu gaismas plūsmas un gaismas efektivitātes vērtības.
| Lampas tips | Gaismas plūsma (lūmenis) | Gaismas jauda (lūmenis/vats) |
|---|---|---|
| Kvēlspuldze 5 W | 20 | 4 |
| Kvēlspuldze 10 W | 50 | 5 |
| Kvēlspuldze 15 W | 90 | 6 |
| Kvēlspuldze 20 W | 140-160 | 7 |
| Kvēlspuldze 40 W | 415-460 | 10 |
| Kvēlspuldze 60 W | 790-830 | 13 |
| Kvēlspuldze 100 W | 1550-1630 | 15 |
| Kvēlspuldze 200 W | 2860-2960 | 15 |
| Halogēna kvēlspuldze 55 W | 1400-1600 | 27 |
| Izlādes spuldze 35 W ("auto ksenons") | 3000-3400 | 93 |
| Nātrija izlādes lampa 430 W (Philips SON AGRO) | 48600 | 113 |
| Cree XP-G 5W LED | 460-493 | 92 (līdz 139) |
| LED P7 SSC 10 W | apmēram 700 | 70 |
| LED CreeMC-E 10W | ap 770 | 77 |
| CreeXM-L LED (2,6 V*0,7 A=1,82 W) 1,82–10 W | apmēram 280-910 | 153-91 |
| Luminiscences spuldze 40 W | 2000 | 50 |
| Luminiscences spuldze (840; GE Polylux XLr) 36 W | 2268 | 63 |
| 40W indukcijas lampa | 2800 | 90 |
| Saule | 3,8 1028 | 93 |
Tādējādi ir acīmredzams, ka gaismas diožu gaismas efektivitāte ir pie augstākais līmenis un praktiski nepiekāpjas un pat pārspēj citus gaismas avotus - līderus šajā rādītājā! Bet lampas izvēlei ar vienu gaismas jaudu nepietiek. Citas īpašības ir vienlīdz svarīgas.
Veiktspējas īpašības
Otra svarīgākā jebkuras lampas īpašība ir tās kalpošanas laiks.
Lampas izdeg. Turklāt jebkuras lampas gaismas plūsma darbības laikā samazināsies. Šie faktori atspoguļojas lampas kalpošanas laikā. Kopējais kalpošanas laiks raksturo laiku, līdz lampa nedarbojas. Lietderības laiks ir laiks, līdz gaismas plūsma nokrītas zem noteiktas robežas. Lampas kalpošanas laiks tieši ietekmē lampas nomaiņas biežumu gaismeklī. Ir skaidrs, ka lampu nomaiņa aizņem noteikts laiks un pavadoņu spēks, kas galu galā noved pie lampas ekspluatācijas izmaksu pieauguma.
Diagramma parāda galveno gaismas avotu veidu vidējo kalpošanas laiku.
Neaizsniedzami līderi kalpošanas laika ziņā ir gaismas diodes, kuras var darboties līdz 100 000 stundām bez būtiskiem gaismas plūsmas zudumiem. Tas atbilst aptuveni 10 gadu lampas kalpošanas laikam bez nomaiņas! Tomēr jāņem vērā svarīgs punkts- Gaismas diodes ļoti baidās no augstām temperatūrām. Tik augsts kalpošanas laiks tiek garantēts tikai pie noteiktas kristāla temperatūras (60-80 ºС). Tāpēc ir ārkārtīgi svarīgi nodrošināt labu siltuma izkliedi no gaismas diodēm gaismeklī!
Krāsu atveide. Krāsu atveidošanas indekss
Vēl viens svarīgs punkts, izvēloties gaismas avotu, ir krāsu atveidošanas indekss. Krāsu atveidošanas indekss ir relatīva vērtība, kas parāda, cik dabiski un precīzi objektu krāsas tiek pārraidītas konkrēta gaismas avota gaismā. Šis indekss tiek apzīmēts ar diviem burtiem (Ra) un ir robežās no 0 līdz 100. Atsauces gaismas avots (t.i., ideāli pārraida objektu krāsu) ir 100. Cilvēka acij ērts krāsu atveides līmenis ir 80-100Ra.
Krāsu atveidošanas indekss LED lampas sasniedz 85-90 Ra un aptuveni atbilst vismodernākajām kvēlspuldzēm (halogēnām spuldzēm), kuras, piemēram, izmanto mākslas priekšmetu apgaismošanai. Kā jau noskaidrojām, nātrija gāzizlādes lampām ir ļoti augsta gaismas efektivitāte, taču, kā redzams no tabulas, to krāsu atveides indekss ir viszemākais un par komfortablu apgaismojumu nevar būt ne runas, jo. visi objekti šādas lampas gaismā izskatīsies pelēki.
Papildus iepriekš apskatītajām svarīgākajām gaismas avotu īpašībām ir vēl daudz mazāk svarīgu, taču šie faktori tieši ietekmē arī lampas vai lampas lietošanas komfortu, ērtību un ekonomiju, un šajos indikatoros gaismas diodes vai nu nav zemākas, vai daudz pārāka par visiem lielākajiem konkurentiem. Bet izvēle, protams, ir patērētāja ziņā!
Tātad, mūsdienu gaismas diožu kā avotu priekšrocības mākslīgais apgaismojums attiecas:
- Zems enerģijas patēriņš apvienojumā ar augstu efektivitāti (spilgtuma spilgtums plus gaismas jauda). LED gaismas ir ārkārtīgi energoefektīvas. Gaismas intensitātes / jaudas vatu attiecība LED ir simts reizes! augstāks par lielāko daļu modernas lampas kvēlspuldzes vai halogēna spuldzes. Tas ir, vienam un tam pašam apgaismojumam tiek patērēts simts reižu mazāk elektroenerģijas.
- Momentāna izvade līdz darba jaudai, ko nodrošina gandrīz nulles gaismas diožu inerce.
- Ļoti ilgs kalpošanas laiks, līdz 100 tūkstošiem stundu, kas ir 5-100 reizes ilgāks nekā cita veida lampu kalpošanas laiks! Šajā gadījumā gaismas plūsma nav būtiska.
- Zemas ekspluatācijas izmaksas, jo nav nepieciešamības bieži nomainīt gaismeklī izdegušās lampas.
- Neparasti sulīgas, piesātinātas krāsas.
- Augsts kontrasts.
- Mirkšķināšanas un pulsācijas trūkums, kas nodrošina gaismas uztveres komfortu.
- Lietošanas drošība. Nav būtiskas apkures, dažādi sānu starojumi (infrasarkanie, piemēram, kvēlspuldzes, vai ultravioletie, piemēram, dienasgaismas spuldzes).
- Kaitīgu sastāvdaļu, piemēram, dzīvsudraba, neesamība, tāpat kā dienasgaismas spuldzēs, garantē vides drošību un nav nepieciešama īpaša utilizācija.
- Augsta vibrācijas pretestība un absolūta sprādzienbīstamība, kas garantē pret savainojumu briesmām sprādziena, iznīcināšanas dēļ apgaismes ierīce vai uguns.
LED apgaismojums – reāls ietaupījums vai naudas izšķiešana?
Gaismas diode ir vārds, kurā mēs dzirdam arvien vairāk Ikdiena. LED vai gaismas diode (LED, LED, LED angļu gaismas diode) - pusvadītāju ierīce, izstaro gaismu ejot cauri elektriskā strāva. Iepriekš gaismas diodes galvenokārt tika izmantotas apgaismojumam un indikācijām. Mūsdienās LED tiek izmantotas jaudīgās rokas lampās, ielu, industriālo, biroja telpu un citu objektu apgaismošanai.
Arvien vairāk uzņēmumu, kas piedāvā LED produkciju, apgalvo, ka, izmantojot to produkciju, klients varēs nopietni ietaupīt uz elektrības rēķiniem, apgaismojuma sistēmu apkopi. Produktu cena, kas pēc parametriem šķiet līdzīga dažādiem ražotājiem, var ievērojami atšķirties. Kāpēc? Mēs centīsimies atbildēt uz šo jautājumu un ne tikai tālāk.
LED spuldzes patiešām var palīdzēt ievērojami ietaupīt enerģiju, taču ir nianses, kas var noliegt visus ietaupījumus.
Apskatīsim dažus svarīgus armatūru raksturlielumus un prasības.
Gaismas jauda LED un lampai kopumā. LED lampas efektivitāti ietekmē 3 galvenie rādītāji - tas ir LED efektivitāte, barošanas avota efektivitāte un optiskās sistēmas efektivitāte. LED gaismas jauda var būt 40-200 lm/W. Strāvas avota jaudas koeficientam jābūt lielākam vai vienādam ar 0,9 (90%). Svarīgi ir arī zudumi optiskajā sistēmā.
Siltuma izlietne. Pareizi īstenota siltuma izkliedēšana ir spuldzes ilga mūža atslēga. Gaismas diodēm ir virkne neapšaubāmu priekšrocību – laba gaismas atdeve, kompaktums, mehāniskā izturība, resurss līdz 150 000 stundām (=/365 dienas / 24 stundas = 17 gadi!), draudzīgums videi, tām ir viena svarīga īpašība – jutība pret pārkaršanu. Gaismas diodes pārkaršana samazina tā kalpošanas laiku, pārkarstot, samazinās gaismas plūsma, līdz ar to energoefektivitāte. Kopumā, LED pārkarstot, mēs iegūstam - neatgriezeniskus degradācijas procesus kristālā, ko gala lietotājs izjutīs - gaismas plūsmas samazināšanos, kalpošanas laika samazināšanos, spīduma krāsas temperatūras izmaiņas. Ir vērts pievērst uzmanību tam, kā ražotājs organizēja siltuma izlietni. Jaudīgās radiatora spuras nav tikai dizaineru fantāzijas un dekorācijas lidojums – tas ir viens no kvalitatīva produkta rādītājiem. Gaismas diožu siltumam jāspēj viegli sasniegt izkliedējošos elementus.
Ja Jums tiek piedāvāta industriālā LED lampa 160 W tukšā dzelzs korpusā no griestu lampa 595x595, ir vērts padomāt - kur tiek noņemts siltums? un cik ilgi šis dizains "dzīvos".
Lampas kalpošanas laiks. Tieši atkarīgs no gaismas diodēm. LED kalpošanas laiks var sasniegt 150 000 stundas, protams, atkarībā no termiskajiem apstākļiem. Pārkarsējot, gaismas diode var nesasniegt līdz 1000 stundām.
Apkalpošana. Augstas kvalitātes LED gaismām praktiski nav nepieciešama apkope, kas var ietaupīt daudz naudas. Bet zemas kvalitātes lampa ievērojami sarežģīs kalpošanas laiku, tās uzturēšanas izmaksas var vairākas reizes pārsniegt izmaksas.
Kas, kur un ko mēra. Tirgus led apgaismojums katru gadu pieaug. Arvien vairāk uzņēmumu pozicionē sevi kā LED iekārtu ražotājus. Lampas gaismas plūsmu mēra lūmenos, taču nereti rodas situācija, ka divu vienādu dažādu ražotāju lampu lūmeni ir “atšķirīgi”, kā rezultātā viena lampa adekvāti apgaismo telpu, bet otra, šķietami ar vienādu. īpašības, netiek galā ar savu uzdevumu. Lieta tāda, ka gaismas plūsma jāmēra no lampas, nevis no tajā esošajām gaismas diodēm. Mērījumos no gaismas diodēm netiek ņemti vērā zudumi ārējā optiskajā sistēmā un nevar parādīt reālo gaismas plūsmu.
Daži ražotāji nemaz neuztraucas ar mērījumiem un norāda teorētisko, matemātiski aprēķināto gaismas plūsmu, neņemot vērā zudumus. Šeit ir aptuvens, bet skaidrs piemērs:
lampā ir 5 gaismas diodes ar jaudu 10W, tās darbina ar 50W barošanas avotu, gaismas diožu gaismas jauda saskaņā ar pasi ir 100Lm / W Mēs iegūstam 5x10x100 \u003d 5000Lm pie 50W. Faktiski ir arī barošanas avota efektivitāte (labi, ja 0,9), optiskā sistēma (zaudējumi 10-20%, pieņemsim 15%), zudumi LED sildīšanas laikā (atkarīgi no temperatūras un var sasniegt iespaidīgas vērtības, šajā gadījumā pieņemsim desmit%)
Mēs iegūstam gaismas plūsmu (5x10 * 0,9 * 100) -15% -10% \u003d 3442,5 Lm. Mūsu piemērā reālā plūsma no norādītās atšķiras par vairāk nekā 30%!
Mērot plūsmu no gaismas diodēm, viss nav tik skumji, atšķirība var būt 10-15%, bet tas arī nav maz.
Kopsavilkums
Izmantojot kvalitāti led ierīces, mēs ietaupām daudz salīdzinot ar kvēlspuldzēm (LN), dienasgaismas spuldzēm (LL) un DRL spuldzēm, pateicoties zemam enerģijas patēriņam, augstam produkta kalpošanas laikam, bez uzturēšanas izmaksām, efektīvas gaismas sadales.
Ar tādu pašu gaismas plūsmu LED spuldze patērēs 10 reizes mazāk elektrības nekā kvēlspuldze, 2 reizes mazāk salīdzinājumā ar dienasgaismas un DRL spuldzēm, savukārt tās kalpošanas laiks ir 100 reizes ilgāks nekā kvēlspuldzei, 16 reizes ilgāks nekā kvēlspuldzei. luminiscences un 8 reizes vairāk nekā DRL (Kvēlspuldze - 10Lm / W, kalpošanas laiks 1000 stundas. Kompaktās dienasgaismas spuldzes 50Lm / W, kalpošanas laiks 6000 stundas. DRL - 50Lm / W, kalpošanas laiks 12000 stundas. LED lampa - 100 Lm/W , 100 000 stundas). Ir vērts atzīmēt, ka jaudas pārspriegumu dēļ LL un DRL balasti var sabojāt daudz agrāk, neradot lampas kalpošanas laiku 6000 stundas un 12 000 stundas. attiecīgi. Lampu gaismas plūsma nav vienāda visā lampas kalpošanas laikā. Piemēram, DRL lampām pēc ~ 2000 darba stundām gaismas plūsma samazinās līdz 50% no deklarētās. Luminiscences (energotaupības) spuldzēm pēc 4000 darba stundām gaismas plūsma samazinās par 30%.
Luminiscences spuldze un DRL spīd visos virzienos, un lampa pārdala gaismu ar noteiktiem zudumiem jau pareizajā virzienā. Gaismas plūsmas zudumi dažādās lampās LL un DRL svārstās no 25 līdz 80%. Piemēram, DRL 250 lampa ar gaismas plūsmu 13000 Lm, strādājot standarta lampā, izdos gaismas plūsmu uz apgaismoto virsmu - 6500 Lm. Un pēc ~ 2000 darba stundām gaismas plūsma samazināsies līdz 3250 Lm. LED lampā šādu problēmu nav, jo. ar labu dzesēšanu LED nedegradējas un tā gaismas plūsma praktiski nemainās visas 100 000 stundas, LED nespīd uz visiem virzieniem, bet kādā virzienā, sekundārajai optikai zudumi ir 10-20%.
Kas attiecas uz cenu LED lampas… Kvalitatīvi - ne vienmēr ļoti dārgi, taisnība ir arī pretējam apgalvojumam, ka dārga lampa ne vienmēr ir kvalitatīva. Tajā pašā laikā pārāk zema cena, visticamāk, jūs neiepriecinās ar preču kvalitāti.
Iegādājoties LED aprīkojumu, iesakām pievērst uzmanību:
Gaismas diodes, uz kurām produkts ir samontēts (ražotājs, gaismas jauda, kalpošanas laiks)
Barošanas avota jaudas koeficients - lielāks vai vienāds ar 0,9 (90%) un tā ražotājs
Kā tiek organizēta siltuma izlietne (jaudīgam produktam jābūt atbilstoši atdzesētam, svarīga ir arī temperatūra lodēšanas punktā)
Kā un no kurienes mēra gaismas plūsmu (no gaismas diodēm vai no lampas vai teorētiski aprēķināta)
Meistarība
Kādu garantiju ražotājs dod (ja garantija ir tikai gads, noteikti ir vērts padomāt)
Kur šādas iekārtas atrodas, kādi projekti ir īstenoti un cik veiksmīgi.
Gaismekļu efektivitāte pēdējos gados ir ļoti pieaugusi, apgaismojuma dizainā izmantojot baltas gaismas diodes. Mazumtirgotāji apgalvo, ka mūs gaida milzīgs lēciens gaismas jaudas efektivitātes ziņā. Šādus izteikumus nevajadzētu uztvert nopietni. No kā parasti ir atkarīga gaismas jauda un cik efektīva var būt balta gaismas diode?
Pēdējos gados ražotāji savā starpā konkurējuši LED lampu gaismas jaudas ziņā. Tomēr jēdzienu "gaismas jauda" un "darbības apstākļi" vienotas definīcijas saskaņošana tika ignorēta. Bieži vien mēs atrodam interpretācijas, kas nav skaidras plānotājiem vai dizaineriem.
DIAL ir matemātiska definīcija teorētiskajai maksimālās gaismas efektivitātei dažādiem spektriem.
Balto gaismas diožu teorētiskā maksimālā gaismas efektivitāte
Cilvēka acs tīklenē ir aptuveni 7 miljoni receptoru: sarkans, zaļš un zils. Viņi uztver krāsu un tiek saukti par čiekuriem. Tomēr lielākā daļa no tiem (apmēram 60%) ir zaļie receptori. Tāpēc cilvēki zaļo uztver daudz spilgtāk nekā sarkano un zilo, pat ja starojuma jauda ir vienāda.Cilvēka acs maksimālā spektrālā jutība tiek sasniegta pie viļņa garuma 555 nm. Šī maksimālā vērtība tiek uztverta kā zaļa gaisma ar viļņa garumu 555 nm. Maksimālā gaismas efektivitāte, ko teorētiski vispār var sasniegt pie 555 nm, ir 683 lm/W. Taču praksē šo vērtību nevar sasniegt, jo, ja tā būtu, tas nozīmētu, ka 1 W no iztērētās enerģijas bez zudumiem var pārvērsties redzamā gaismā.
Protams, monohromatiskā zaļā gaisma nedarbosies lielākajai daļai apgaismojuma vajadzību, pat ja tā ir ļoti efektīva. Dizaineriem patīk izmantot baltu gaismu ar dažādām krāsu temperatūrām un optimālu krāsu atveidi. Un vienkārša citu krāsu “pievienošana” zaļajai krāsai no cita viļņa garuma (redzamajā apgabalā 380–780 nm) novedīs pie teorētiskās maksimālās gaismas jaudas krituma.
Tāpēc nevar būt viens skaitlisks visu balto gaismas diožu gaismas efektivitātes attēlojums. Maksimālā gaismas jauda ir atkarīga no spektrālā sadalījuma.
Gaismas efektivitātes atkarība no spektra
Nākamajā tabulā parādīta dažādu spektru teorētiskā maksimālā gaismas efektivitāte, kas matemātiski iegūta DIAL:Papildus gaismas diodēm ar dažādu krāsu temperatūru ir vairāki piemēri, halogēna un gāzizlādes spuldzes. Apgaismojuma sistēmas efektivitāti un lampas vai gaismekļa gaismas plūsmu šajā tabulā mēra pašas DIAL akreditētā fotometriskā laboratorija. Tas palielina apgaismojuma ierīces efektivitāti.
Pamatojoties uz redzamās gaismas V relatīvo spektrālo līkni, tiek aprēķināta katra avota teorētiskā maksimālā gaismas efektivitāte.
No tabulas redzams, ka standarta silts baltās gaismas diodes spektrs sasniedz teorētiskās armatūras efektivitāti ar gaismas jaudu vismaz 320 lm/W, taču, tā kā tiek pieņemts, ka būs zudumi, pārvēršot enerģiju starojumā, armatūras faktiskā gaismas jauda būs daudz mazāka. Nākotnē, iespējams, būs iespējams sasniegt sistēmas efektivitāti 200-250 lm/W robežās.
Turklāt tabulā ir parādīta lampu enerģijas pārveidošanas efektivitāte. Enerģijas pārveidošanas efektivitāte raksturo, cik liela daļa patērētās enerģijas tiek pārvērsta redzamā gaismā. Šajā sakarā gaismas diožu efektivitāte ir skaidri redzama, salīdzinot ar parastajām lampām. Kamēr, piemēram, kvēlspuldžu enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir 10-20% robežās, tad LED efektivitāte šobrīd sasniedz 40-50%. Tomēr tas joprojām ir "tikai" 40-50%, kas nozīmē, ka atlikušie 50%-60% enerģijas tiek "iztērēti" kā siltums.
Tomēr šie skaitļi nenoliedz faktu, ka daudzām pašlaik tirgū esošajām gaismas diodēm ir ievērojami zemāka gaismas efektivitāte. Tas attiecīgi nozīmē zemu enerģijas pārveidošanas efektivitāti.
Atvadieties no idejas sasniegt milzīgu gaismas efektivitāti
Maz ticams, ka turpmākajos gados gaismas efektivitāte būtiski pieaugs, kā tas bija pirmajos gados pēc balto gaismas diožu parādīšanās. Jauno produktu maksimālās gaismas efektivitātes līkne pakāpeniski stabilizējas.LED ķermeņu vidējā gaismas efektivitāte noteikti uzlabosies, jo tirgū ir ķermeņi ar gaismas jaudu 50-70 lm/W, tāpēc vēl ir ko uzlabot. Šis fakts ir skaidri pierādīts mērījumos, ko DIAL ir veikusi savā akreditētajā laboratorijā pēdējo dažu gadu laikā.
Attēls ir samazināts. Noklikšķiniet, lai redzētu oriģinālu.
LED produktu maksimālās un vidējās gaismas jaudas vidējais pieaugums
Nav šaubu, ka LED ir efektīvs gaismas avots. Tomēr pat LED ir fiziski ierobežojumi attiecībā uz gaismas jaudu. Teorētiski maksimālā gaismas jauda ir atkarīga no izvēlētā spektra. Taču lieli sasniegumi šajā jomā šobrīd nav gaidāmi.
Tāpēc idejas, piemēram, "pēc dažiem gadiem baltās gaismas diodes sasniegs gaismas efektivitāti 500 lm / W!" ir vienkārši nereāli, jo tas vienkārši fiziski nav iespējams.
Piezīme dizaineriem: rūpīgi izpētiet uzstādīto ķermeņu īpašības un neaizmirstiet par veselo saprātu.
Pakāpeniski pārtraucot kvēlspuldžu izmantošanu, ir viegli apjukt dažādībā. enerģijas taupīšanas alternatīvas veikalos. Par funkcijām mūsdienu enerģijas taupīšanas spuldzes punktus, salīdzinot to efektivitāti un izvērtējot ietaupījumus, lietojot dažāda veida spuldzes, par to pastāstīs šis raksts.
Lielākā daļa jauno enerģijas taupīšanas spuldžu patērē par 25 līdz 30 procentiem mazāk enerģijas nekā kvēlspuldzes.
Tradicionāli mēs esam sadalījuši lampas, domājot par tām enerģijas patēriņa izteiksmē: 40, 60, 75 un 100 vati. Bet laiki mainās, un to aizstāt parastās lampas nāk efektīvākas, piemēram, kompaktās dienasgaismas spuldzes. Rezultātā enerģijas patēriņš kā mērs, kas nosaka saražotās gaismas daudzumu, izgaist fonā, un tā vietā lūmena pieaugums ir gaismas plūsmas mērvienība.
Ražotāji cenšas padarīt spuldzes efektīvākas, ar mazāku enerģijas patēriņu, tāpēc, salīdzinot dažāda veida spuldzes (halogēnās, dienasgaismas, LED u.c.), lietderīgāk ir aplūkot saražoto lūmenu skaitu (parasti norādīts uz spuldzes). iepakojums) nekā vati. Piemēram, 18 vatu CFL vai 12 vatu LED spuldze var radīt tikpat daudz lūmenu kā 100 vatu kvēlspuldze.
Līdz ar kvēlspuldžu lietošanas pārtraukšanu patērētāji var tās nomainīt alternatīvas lampas piemēram, kompaktās dienasgaismas spuldzes un LED spuldzes
Ražotāji uz iepakojuma bieži norāda līdzvērtīgu kvēlspuldzes jaudu, kas rada aptuveni tādu pašu gaismas daudzumu kā viņu izstrādājums. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka LED un CFL "ekvivalenti" dažkārt nesakrīt ar kvēlspuldžu gaismas jaudu. Ir LED spuldzes, kas apgalvo, ka tās ir līdzvērtīgas 65 vatu kvēlspuldzei, bet faktiski ražo tikai 575 lūmenus. Ir arī LED spuldzes, kas ražo 30 lūmenus, taču uz to iepakojuma ir rakstīts, ka tas ir līdzvērtīgs 15 vatu kvēlspuldzei, kas ražo 110 lūmenus. LED un CFL patērē mazāk vatu uz lūmenu, un tāpēc tie būs efektīvāki, taču tie var neradīt tik daudz gaismas kā kvēlspuldzes, pie kurām esat pieraduši. Tāpēc vislabāk ir pārbaudīt enerģijas taupīšanas spuldzes spilgtumu pirms tās iegādes.
Spuldžu efektivitātes salīdzinājums
Lūmeni un enerģijas patēriņš bieži ir norādīti uz iepakojuma vai tieši uz pašas spuldzes. Lai noteiktu spuldzes efektivitāti, jums ir jānovērtē lūmenu skaits, ko spuldze radīs uz ieejas jaudas vatu, dalot lūmenus ar vatiem. Jo zemāks rādītājs, jo efektīvāka ir spuldze. Piemēram, 8 vatu, 450 lūmenu LED spuldze rada aptuveni 56 lūmenus uz vatu. 40 vatu 495 lūmenu kvēlspuldze ražo tikai 12 lūmenus uz vatu.
Paredzamie ietaupījumi, izmantojot dažāda veida lampas
Ja, piemēram, jūsu virtuvē ir 60 vatu kvēlspuldze, tad tā patērē 60 Wh (vati stundā), un tās kalpošanas laiks ir aptuveni 1200 stundas. Šāda spuldze maksā vidēji 15 rubļus. Savukārt LED spuldze patērē 15 Wh, kalpo aptuveni 50 000 stundu un maksā aptuveni 1000 rubļu. No tā izriet, ka kvēlspuldzes 50 000 stundu darbības izmaksas ir 7500 rubļu. Pieskaitiet šīm izmaksām cenu par 42 lampām (630 rubļi), un kopējās izmaksas par 50 000 stundu apgaismojumu ar 60 vatu kvēlspuldzi būs 8130 rubļu. LED lampas izmaksas ir 750 rubļi. Pievienojiet pašas lampas izmaksas (1000 rubļu) un iegūstiet summu 1750 rubļu. Plānotais ietaupījums no vienas lampas nomaiņas ir aptuveni 6380 rubļu (8130-1750).
Ja pieņemam, ka gaisma virtuvē deg 3 stundas dienā jeb aptuveni 1100 stundas gadā, tad sanāk, ka ir nepieciešami 45 gadi, lai pilnībā izjustu ietaupījumu no LED spuldzes! Tas viss paredz, ka elektrības un pašu lampu izmaksas paliek nemainīgas. Bet elektrības sadārdzinājums vai izmaksu samazinājums LED spuldzes radītu vēl lielākus ietaupījumus. Tiek arī pieņemts, ka vecāku lampu apgaismojuma kvalitāte gadu gaitā būtiski nepasliktināsies un neradīs priekšlaicīgu nomaiņu.
Atcerieties: ir svarīgi pareizi atbrīvoties no kompaktajām dienasgaismas spuldzēm, lai jūs glābtu sevi un vide drošībā.
Sekojošās tabulās parādīts: lietošanas izmaksu, ekvivalentās jaudas un gaismas jaudas salīdzinājums dažādi veidi lampas un to īpašības.
LED, kompakto dienasgaismas spuldžu un kvēlspuldžu izmaksu salīdzinājums
| LED | Kompakta dienasgaismas spuldze | kvēlspuldze | |
| Paredzamais dzīves ilgums | 50 000 stundas | 10 000 stundas | 1200 stundas |
| Vats (60 W ekvivalents) | 6 | 14 | 60 |
| Lampas izmaksas (vidēji, rub.) | 1000 | 100 | 15 |
| kW patērētās elektroenerģijas 50 000 stundās | 300 | 700 | 3000 |
| Elektrības izmaksas (2,50 rubļi par kW) | 750 | 1750 | 7500 |
| Spuldžu skaits, kas nepieciešams 50 000 lietošanas stundām | 1 | 5 | 42 |
| Izmaksas par spuldzēm, kas nepieciešamas 50 000 lietošanas stundām | 1000 | 500 | 630 |
| Kopējās lietošanas izmaksas 50 000 stundu | 1750 | 2250 | 8130 |
Līdzvērtīgas jaudas un gaismas jaudas vērtības kvēlspuldzēm, kompaktajām dienasgaismas spuldzēm un LED spuldzēm
| Gaismas jauda | LED | Kompakta dienasgaismas spuldze | kvēlspuldze |
| Lumens | Otr | Otr | Otr |
| 450 | 4-5 | 8-12 | 40 |
| 300-900 | 6-8 | 13-18 | 60 |
| 1100-1300 | 9-13 | 18-22 | 75-100 |
| 1600-1800 | 16-20 | 23-30 | 100 |
| 2600-2800 | 25-28 | 30-55 | 150 |
Kvēlspuldžu, kompakto dienasgaismas un LED spuldžu īpašības
| LED | Kompakta dienasgaismas spuldze | kvēlspuldze | |
| Bieža ieslēgšana / izslēgšana | neietekmē | samazina paredzamo dzīves ilgumu | neliels efekts |
| Ieslēdzas uzreiz | Jā | ar nelielu nokavēšanos | Jā |
| Spēks | ilgstošs | trausls | trausls |
| Izdalīts siltums | zems (0,88 W) | vidējais (8,79 W) | augsts (24,91 W) |
| temperatūras jutība | Nē | Jā | nenozīmīgs |
| Mitruma jutība | Nē | Jā | nenozīmīgs |
| Bīstami materiāli | Nē | 5 mg dzīvsudraba | Nē |
| Nomaiņas biežums (vairāk nekā 50 000 stundu) | 1 | 5 | 40+ |
Gaismas avoti ir viens no populārākajiem produktiem. Ik gadu tiek ražoti un patērēti miljardiem lampu, no kurām ievērojama daļa joprojām ir kvēlspuldzes un halogēna lampas.
Mūsdienu lampu – kompakto luminiscences un LED – patēriņš strauji pieaug. Notiekošās kvalitātes izmaiņas ļauj cerēt, ka gaismas avoti kļūs par nozīmīgu instrumentu dizaineram, arhitektam, plānotājam.
Par gaismas apgaismojumu un krāsu temperatūru
Vairāki lukturu parametri nosaka, cik tie ir piemēroti konkrētam projektam.
Gaismas plūsma nosaka gaismas daudzumu, ko lampa dod (mēra lūmenos). Lustru iemontētai 100 W kvēlspuldzei gaismas plūsma ir 1200 lm, 35 vatu "halogēna lampai" - 600 lm, un nātrija lampa ar jaudu 100 W - 10 000 lm.
Dažādu veidu lampām ir atšķirīgas gaismas jauda, kas nosaka elektroenerģijas pārvēršanas gaismā efektivitāti un līdz ar to atšķirīgu pielietojuma ekonomisko efektivitāti. Lampas gaismas efektivitāti mēra lm / W (gaismas inženieri saka "lūmenus uz vatu", kas nozīmē, ka katrs patērētās elektroenerģijas vats tiek "pārvērsts" noteiktā gaismas plūsmas lūmenu skaitā).
Pārejot no kvantitātes uz kvalitāti, apsveriet krāsu temperatūra (T krāsa, mērvienība - Kelvina grādi) un krāsu atveidošanas indekss(Ra). Izvēloties lampas, dizaineram ir jāņem vērā konkrētai uzstādīšanai. Ērta vide lielā mērā ir atkarīga no tā, vai gaisma telpā ir “silta” vai “auksta” (jo augstāka krāsu temperatūra, jo “vēsāka” gaisma).
Krāsu atveide ir svarīgs parametrs, kas bieži tiek ignorēts. Jo nepārtrauktāks un vienmērīgāks ir lampas spektrs, jo atšķirīgākas ir objektu krāsas tās gaismā. Saulei ir nepārtraukts emisijas spektrs un vislabākā krāsu atveide, savukārt Tcol svārstās no 6000K pusdienlaikā līdz 1800K rītausmā un saulrietā. Bet ne visas lampas var salīdzināt ar Sauli.
Ja mākslīgie avoti termiskais starojums nepārtraukts spektrs un nav problēmu ar krāsu atveidi gāzizlādes spuldzes, kuru spektrā ir svītras un līnijas, ievērojami izkropļo objektu krāsas.
Siltuma avotu krāsu atveides indekss ir 100, bitu avotiem tas svārstās no 20 līdz 98. Tiesa, krāsu atveides indekss neļauj izdarīt secinājumu par krāsu atveides būtību, un dažkārt tas var mulsināt dizaineru. . Tātad dienasgaismas spuldzēm un baltajām gaismas diodēm ir laba krāsu atveide (Ra=80), taču tajā pašā laikā tās dažas krāsas atveido neapmierinoši.
Vēl viens ārkārtējs gadījums ir, ja krāsu atveidošanas indekss ir lielāks par 90 – šajā gadījumā dažas krāsas tiek atveidotas nedabiski piesātinātas.
Lampas neizdodas. Turklāt darbības laikā lampas gaismas plūsma samazinās. Kalpošanas laiks ir galvenais gaismas avotu darbības parametrs.
Projektējot apgaismojuma instalāciju, nevajadzētu aizmirst par apkopi, jo bieža lampu maiņa sadārdzina ekspluatāciju un rada diskomfortu.
Kvēlspuldzes
Volframa spoli kolbā silda ar elektrisko strāvu. Lai samazinātu volframa izsmidzināšanas ātrumu un attiecīgi palielinātu lampas kalpošanas laiku, spuldze ir piepildīta ar inertu gāzi. Saskaņā ar darbības principu kvēlspuldze pieder pie siltuma gaismas avotiem, tas ir, ievērojama daļa patērētās enerģijas tiek tērēta termiskajam un infrasarkanajam starojumam.
Tipiska kvēlspuldžu gaismas jauda ir 10-15 lm/W, un kalpošanas laiks reti pārsniedz 2000 stundas. Šo lampu priekšrocības: zema cena un gaismas kvalitāte (T krāsa =2700, Ra=100). Nepārtraukts spektrs kvalitatīvi atveido apkārtējo objektu krāsas. Kvēlspuldzes pakāpeniski tiek aizstātas ar izlādes gaismas avotiem un LED lampām.
Halogēnās kvēlspuldzes
Halogēnu pievienošana kvēlspuldzes spuldzei un kvarca stikla izmantošana ļāva spert nopietnu soli uz priekšu, iegūstot jaunu gaismas avotu klasi - halogēna kvēlspuldzes. Mūsdienu GLN gaismas efektivitāte ir 30 lm/W. Tipiskā krāsu temperatūras vērtība ir 3000K un krāsu atveides indekss 100. Gaismas avota "punktveida" forma ar atstarotāju palīdzību ļauj kontrolēt gaismas staru.
Iegūtā dzirkstošā gaisma noteica šādu lampu prioritāti interjera dizainā, kur tās pārņēma vadību. Vēl viena priekšrocība ir tā, ka lampas gaismas daudzums un kvalitāte ir nemainīga visā tās kalpošanas laikā. Populāras ir zemsprieguma "halogēna lampas" ar jaudu 10–75 W ar atstarotāju, kas fokusē staru kūli 10–40 ° leņķī.
GLN trūkumi ir acīmredzami: zema gaismas efektivitāte, īstermiņa serviss (vidēji 2000-4000 stundas), nepieciešamība izmantot (zemspriegumam) pazeminošos transformatorus. Ja estētiskā sastāvdaļa ir svarīgāka par ekonomisko, ar tām ir jāsamierinās.
Luminiscences spuldzes
Luminiscences spuldzes (LL) - zema spiediena gāzizlādes spuldzes - ir cilindriska caurule ar elektrodiem, kas ir piepildīta ar inertu gāzi un nelielu daudzumu dzīvsudraba. Ieslēdzot, caurulē notiek loka izlāde, un dzīvsudraba atomi sāk izstarot redzamo gaismu un ultravioleto gaismu. Uz caurules sieniņām nogulsnētais fosfors ultravioleto staru iedarbībā izstaro redzamu gaismu.
Lampas gaismas plūsmas pamatā ir fosfora starojums, redzamās dzīvsudraba līnijas veido tikai nelielu daļu. Fosforu (luminoforu maisījumu) daudzveidība ļauj iegūt gaismas avotus ar dažādu spektrālo sastāvu, kas nosaka krāsu temperatūru un krāsu atveides indeksu.
Luminiscences spuldzes dod maigu, vienmērīgu gaismu, taču tās sadalījumu telpā ir grūti kontrolēt lielās starojuma virsmas dēļ. Luminiscences spuldžu darbībai ir nepieciešami īpaši balasti. Lampas ir izturīgas - kalpošanas laiks līdz 20 000 stundām.
Gaismas efektivitāte un kalpošanas laiks ir padarījuši tos par visizplatītāko gaismas avotu biroja apgaismojumā.
Kompaktās dienasgaismas spuldzes
Luminiscences spuldžu izstrādes rezultātā tika radītas kompaktās dienasgaismas spuldzes (CFL). Šis ir gaismas avots, kas līdzīgs miniatūrai dienasgaismas spuldzei, dažreiz ar iebūvētu elektronisko balastu un E27 vītņotu pamatni (tiešai kvēlspuldžu nomaiņai), E14 utt.
Atšķirība ir samazinātā caurules diametrā un cita veida fosfora izmantošanā. kompakts Luminiscences spuldze var veiksmīgi nomainīt kvēlspuldzes.
Augstspiediena gāzizlādes spuldzes
Jaunākie sasniegumi ļauj apgaismojumam izmantot gāzizlādes spuldzes augstspiediena. Saskaņā ar vairākiem rādītājiem metālu halogenīds (MHL) ir piemērots. Šīm lampām ārējā spuldzē ir deglis ar izstarojošām piedevām. Deglis satur noteiktu daudzumu dzīvsudraba, halogēna (biežāk joda) un ķīmisko elementu atomu (Tl, In, Th, Na, Li u.c.).
Izstarojošo piedevu kombinācija nodrošina interesantus parametrus: augstu gaismas efektivitāti (līdz 100 lm/W), lielisku krāsu atveidi Ra=80–98, Tcv diapazonu no 3000 K līdz 6000 K, vidējo kalpošanas laiku līdz 15 000 stundām. Šo lampu darbībai ir nepieciešami balasti un īpašas lampas. Šos avotus ieteicams izmantot telpu apgaismošanai ar lielu platību, ar augstiem griestiem, plašām hallēm.
LED spuldzes
Gaismas diodes ir pusvadītāju gaismu izstarojošas ierīces, ko sauc par nākotnes gaismas avotiem. Ja mēs runājam par pašreizējo "cietvielu apgaismojuma tehnoloģiju" stāvokli, var apgalvot, ka tā ir izgājusi no sākuma. Gaismas diožu sasniegtie raksturlielumi (gaismas efektivitāte līdz 140 lm/W, Ra=80–95, kalpošanas laiks 70 000 stundu) jau ir nodrošinājuši vadošo pozīciju daudzās jomās.
LED avotu jaudas diapazons, ieviešana dažāda veida cokolu lampās, lampu vadība ļāva īsā laikā izpildīt pieaugošās prasības gaismas avotiem. Galvenās gaismas diožu priekšrocības ir to kompaktais izmērs un krāsu parametru (krāsu dinamikas) kontrole.