Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности работы светодиодных светильников при низких температурах

Особенности работы светодиодных светильников при низких температурах

Особенности работы светодиодных светильников при низких температурах

Является достоверным фактом, что повышенные температуры сокращают срок службы светодиодов и светильников на их основе. Сфера максимально низких температур менее изучена, но ряд закономерностей работы светодиодных светильников в этой области позволяет принимать взвешенное решение при выборе светильников для северных регионов страны.

Работа светодиодов в обычных условиях

Прохождение электрического тока через светодиод вызывает его нагрев и это обстоятельство вынуждает разработчиков принимать меры для отвода тепла. Выделение тепла на единицу светового потока у светодиодных кристаллов существенно меньше, чем у ламп накаливания, однако для мощных LED светильников это обстоятельство представляет серьезную проблему.

Второй стороной этой проблемы являются температура окружающего воздуха. Ее повышенное значение накладывается на нагрев светодиодного кристалла и вызывает его световую и функциональную деградацию. Так, повышение температуры эксплуатации светодиодного кристалла с 25 до 50°С в три раза сокращает срок службы светодиодной лампы или светильника.

Светодиод и его долговечность при низких температурах

Пониженная температура эксплуатации является для светодиода фактором увеличивающим его безупречную работу до неизвестных пока величин. Проверенным фактом выступают данные, что при температуре корпуса меньше 20°С, срок работы светодиодных кристаллов превышает 100 000 часов, что составляет более 11-ти лет непрерывной эксплуатации.

Конструктивные особенности низкотемпературного светодиодного светильника

Кроме положительного влияния низкотемпературных факторов на работу самого светодиода, есть несколько особенностей, влияющих на эксплуатацию светодиодных светильников, которые существенным образом отражаются на их цене:

сочетание низких температур окружающей среды и ее более высоких значений при работе светодиодных кристаллов или матриц приводит к эффекту конденсации влаги из воздуха на холодных частях корпуса светильника. В низкотемпературных источниках света должны присутствовать специальные меры по отводу конденсата, без потери класса пыле и влагозащиты;

наличие в блоках питания таких элементов сглаживания пульсаций напряжения, как электролитические конденсаторы, требует от производителя применения качественных изделий. Электролит обычных конденсаторов на холоде густеет и емкость конденсатора падает. Специальные, низкотемпературные серии электролитов способны работать без потери характеристик до температуры минус 60°С.

При выборе способа установки светильника в северных регионах следует учитывать, что светодиоды не содержит в своем спектре инфракрасных лучей, и намерзающий из-за осадков лед на нижней поверхности плафонов, горизонтально установленных источников света, не будет оттаивать, как это происходит в источниках света с лампами накаливания.

Перед тем как купить светодиодный светильник с хорошими низкотемпературными параметрами, следует внимательно ознакомиться с его характеристиками. Специалисты компании Коэнко всегда готовы оказать любую квалифицированную помощь в выборе таких источников света.

Читайте так же:
Светодиодные светильники потребляемый ток

Устройство LED-ламп

Прежде всего, давай разберемся, что такое светодиодная лампочка и как она светит. В 1907 году британец Генри Раунд заметил, что полупроводниковый диод под действием электрического тока при некоторых условиях начинает излучать видимый свет. И хотя до применения этого эффекта на практике понадобилось более 60 лет, начало было положено. Сегодня технология производства сверхъярких диодов отлично отлажена, а световой поток полупроводников настолько велик, что диоды вполне в состоянии заменить обычные осветительные лампочки.

диод

Современный сверхъяркий диод

Конечно, мощности светового потока одного полупроводника недостаточно для освещения, скажем, комнаты, но эту проблему легко обойти, собрав «лампочку» из нескольких светодиодов. Конструкторы даже пошли дальше – они не стали снабжать каждый полупроводник своим корпусом, а поместили на одну подложку сразу несколько кристаллов. Такие сборки стали называть матрицами:

Матрица из диодов

Матрица из ста бескорпусных диодов

Как ты наверняка заметил, глядя на фото выше, и отдельные диоды, и матрицы имеют одну особенность – их световой поток направлен в одну сторону. Это очень удобно для сборки направленных осветительных приборов, к примеру, прожекторов, но мало подходит для приборов рассеянного света. Зачем тебе лампочка-прожектор, скажем, в люстре? Как конструкторы обошли эту проблему, я думаю, ты уже догадался: они просто расположили полупроводники под разными углами, направив световые потоки каждого прибора в определенную сторону.

Световой поток этих светодиодныхламп направлен во все стороны

Световой поток этих светодиодных ламп направлен практически во все стороны

Несмотря на то, что светоизлучающие диоды обладают очень высоким КПД, какая-то часть энергии все равно расходуется на тепло. Если мощность осветителя невелика, то в этом нет ничего страшного. Но для освещения того же помещения светового потока лампочки мощностью в ватт явно недостаточно. Поэтому практически все светодиодные осветители имеют в своем составе радиатор – металлическую ребристую пластину, отводящую тепло от кристаллов и отдающую его в воздух. В некоторых конструкциях радиатор находится внутри корпуса, в других его можно увидеть снаружи. То же самое касается и любых других осветительных устройств, работающих на полупроводниках, – они тоже имеют в своем составе радиатор.

Радиатор в лампочках

Радиатор в диодных лампочках (слева) и полупроводниковом прожекторе

И последний немаловажный штрих – питание. Диоды питаются постоянным и относительно невысоким напряжением, поэтому подключить их напрямую к обычной розетке не получится. Прежде чем подать напряжение на кристалл, его нужно понизить и выпрямить (сделать постоянным). Эту задачу исполняет специальный блок – контроллер питания или драйвер. Обычно драйвер уже встроен в осветитель или лампочку, поэтому многие о существовании этого достаточно сложного электронного узла даже не подозревают.

Читайте так же:
Как подключить выключатель розетку светильник схема

Драйверы питания диодной лампочки (слева) и светодиодного прожектора

Драйверы питания диодной лампочки (слева) и светодиодного прожектора

Кроме вышеуказанных функций, драйвер следит за током через диоды и защищает их от случайных бросков и колебаний напряжения.

Сравнительный анализ основных характеристик между светодиодными и люминесцентными светильниками

Настенный светодиодный светильник ЛУЧ

В связи с тем, что на рынке офисного освещения идет конкуренция между светодиодными и люминесцентными светильниками. Рассмотрим все плюсы и минусы таковых, а также экономическую составляющую использования того или иного рода светильников.

Ультратонкий светодиодный светильник Армстронг 600х600 Light1. Энергопотребление

Казалось бы, подсчитать мощность обычного люминесцентного светильника очень просто: нужно умножить мощность одной лампы на 4 (количество лам в одном светильнике). Получаем 18х4=72 Вт.

На самом же деле наличие в таком светильнике балласта в виде дросселей, стартеров и других устройств серьезно снижает его эффективность. В реальности светильник потолочный армстронг с электромагнитным ПРА потребляет до 120 Вт. Справедливости ради стоит сказать, что использование электронных ПРА значительно увеличивает КПД, снижая потребляемую мощность до 90 Вт.

Для сравнения: мощность потребления аналогичного светодиодного светильника составляет в среднем 40-42 Вт, т.е. в два раза меньше.

Нетрудно подсчитать годовое энергопотребление для того и другого вида светильников и, как говорится, прочувствовать разницу. Она особенно заметна, если для освещения используется не 2-3 светильника, а группа из 200-300 светильников. Если перевести эти цифры в рубли, то становится очевидна экономическая эффективность использования более дорогих светодиодных источников света.

1.2 При проектировании:

Применение светодиодных светильников окупается уже на стадии проектирования, из-за снижения подключаемой мощности.

Пример: Возьмем 1000 светодиодных светильников Армстронг.

При суммарной активной мощностью 39,9 кВт и коэффициентом мощности 0.95 – полная потребляемая мощность составит: 42кВА.

Так же возьмем 1000 люминесцентных светильников:

При суммарной активной мощностью 72 кВт и коэффициентом мощности 0,8 – полная потребляемая мощность составит – 90 кВА.

Стоимость подключения 1кВА в РФ от 30 до 70 т. руб., в зависимости от региона.

Возьмем минимальную, итого: экономия на подключения составит:

90кВа-42кВа =48 кВт – разница потребления светильников.

48 кВт х 30т.руб.= 1.44 млн. руб. разницы затрат на подключение

Разница в затратах на закупку светодиодных светильников составит:

Если средняя стоимость светодиодного светильника (аналога люминесцентного) – 1990 руб.,

а средняя стоимость люминесцентного светильника – 790 руб., то

Читайте так же:
Детский светильник облако с выключателем

( 1990 руб.-790 руб. ) х 1000 шт = 1,2 млн. руб.

Итого экономия на стадии проектирования составит (1,44 млн.руб.-1,2млн.руб.) = 240 т. руб.

1.3 Замена люминесцентных светильников.

a) Экономия с учетом высвобождаемой мощности.

Единоразовая экономия составляет (высвобожденная мощность + экономия в потребляемой мощности – разница в стоимости светильниках)

Высвобождаемая мощность составляет 48кВА, стоимостью 1,44 млн. руб. (см. п. 1.2)

Экономия в потребляемой мощности рассчитывается (разница потребления светильников Х на время работы ): 48кВА * 12часов * 250 раб. дней * 4,5 руб. (средняя ставка за 1 кВт/ч) = 648 т. руб.

Разница в стоимости светильников составляет 1,2 млн. руб. (см. п. 1.2)

Единоразовая экономия составит: 1,44 млн. руб. + 648 т. руб. – 1,2 млн. руб. = 888 т. руб.

Далее ежегодно экономия на электроэнергии составит 648 т. руб.

b) Без учета высвобождаемой мощности.

Для офисных помещений

экономия после установки составит 648 т. руб. в год. (см. п. 1.3 а)

Разница в стоимости светодиодных и люминесцентных светильников составляет 1,2 млн. руб. (см. п. 1.2)

Вывод: окупаемость вложенных средств произойдет через 2 (два) года использования светодиодных светильников и далее каждый год по 648 т. руб.

Для круглосуточных магазинов и торговых центров

экономия после установки (48кВА * 24ч * 365дней * 4,5 руб) = 1,892 млн. руб. в год.

При разнице в стоимости светодиодных и люминесцентных светильников 1,2 млн. руб. (см. п. 1.2)

Вывод: экономия в первый год составит (1,892 млн. руб. – 1,2 млн. руб.) = 692 т. руб.

При использовании функции изменения яркости светодиодов в зависимости от освещенности экономия может, увеличится более чем в два раза.

c) С использованием светодиодных светильников с функцией диммирования.

Пример: Подъезд 17 этажного дома.

Лестница – 35 светильников, лифтовой холл – 51 светильник, приквартирная площадка – 68 светильников.

Суммарное потребление (42W *154шт. * 24ч.) = 155кВт/ч в сутки.

Стоимость 154 шт. светодиодных светильников (154шт. * 1990руб) = 306 460 руб.

Потребление в дежурном режиме – 10%, при появлении движения 100%.

Установим, что при 10% светильник работает 20 часов, при 100% – 4 часа, тогда суммарное потребление составит: (42W *154шт.*0.1*20ч.)+(42W *154шт.*4ч.) = 38,8 кВт/ч в сутки.

Экономия составит (155 кВт/ч – 38,84 кВт/ч) = 116,16кВт/ч в сутки.

Экономия на электроэнергии в год, при стоимости 4,5 руб. за кВт/ч составит – (116,16 кВт/ч х 365д х 4,5руб.) 190 792 руб.

2. Равномерность и сила света

Потребляя в два, а то и в три раза меньше электрической энергии, светодиодные светильники армстронг дают более яркое и равномерное освещение. Отчасти это объясняется тем, что относительно своей оси люминесцентная лампа освещает пространство на 360 градусов, при этом часть светового потока, идущая внутрь самого светильника, просто теряется при переотражении.

Читайте так же:
Светодиодный светильник своими руками с выключателем

Светодиоды светят на 120 градусов, и весь световой поток направляется вниз. Кроме того, такие светильники мгновенно включаются, в них отсутствует мерцание, и УФ-излучение, а значит, нет риска для зрения и здоровья.

3. Срок службы

Произведем несложный расчет:

Срок службы люминесцентной лампы составляет от 4000 до 8000 часов.

Срок службы светодиодов светильника 35000-50000 часов и выше.

Даже если взять для сравнения самый качественный люминесцентный светильник и самый простой светодиодный, разница составит 27000 часов.

В переводе на дни, если считать, что каждый из светильников будет работать по 12 часов в сутки, получим 2250 дней. То есть, светодиодный светильник потолочный встраиваемый армстронг прослужит вам более чем на 6 лет дольше по определению.

4. Экологичность и соответствие санитарным нормам

Светодиодные светильники также выгодно отличает бесшумная работа, отсутствие мерцания, в отличие от люминесцентных ламп, что благоприятно сказывается на здоровье.

Люминесцентные лампы излучают ультрафиолетовые лучи, повышающие риск развития рака кожи. Светодиоды лишены этого недостатка.

Наконец, самый главный недостаток люминесцентных ламп – содержание в них ртути, что требует их специальной утилизации. Не трудно представить и последствия повреждения таких ламп.

5. Цена

Люминесцентные светильники стоят значительно дешевле в 2-3 раза своих светодиодных аналогов. Первоначальные затраты на закупку у них ниже, чем на светодиодные светильники. Но эксплуатационные расходы быстро расставляют все на свои места. Через год или максимум два года светодиодные светильники однозначно начинают значительно экономить денежные средства, время на обслуживание.

Вывод:

Решая, каким будет освещение потолков офиса, торгового зала или любого другого здания и помещения, их владельцы часто отдают предпочтение более дешевым устройствам. Однако приведенные выше доводы и расчеты показывают, что экономически более целесообразно использовать светодиодные светильники: они окупаются очень быстро и не требуют дополнительных вложений.

Кроме того, не стоит забывать не только о финансовой стороне этого вопроса, но и о том, как освещение влияет на здоровье и работоспособность людей

Технические характеристики люминесцентного светильника типа «Армстронг»:
Технические характеристики светодиодного светильника типа «Армстронг 595x595x40 LedexPro»:
Преимущества светодиодных светильников

Светодиодные модели отличаются от других некоторыми преимуществами:

Они обладают максимально возможным сроком службы, который превышает таковой для обычных ламп накаливания примерно в 12 раз.

Читайте так же:
Детские настенные светильники от розеток

Светильники имеют небольшие размеры, очень удобны и абсолютно безопасны в эксплуатации. Кроме того, после выработки ресурса их легко утилизировать, так как они не содержат ртути.

В рабочем состоянии светодиоды выделяют мало инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, так что при длительной работе практически не нагреваются (в сравнении с галогеновыми лампами накаливания) в 1.5-2,5 раза.

Светодиодные устройства амстронг помогают экономить электроэнергию. Ведь они требуют ее в 2,5 раза меньше, чем другие люминесцентные светильники, и работают гораздо эффективнее и надежнее. Кроме того, они «питаются» только постоянным током, поэтому никогда не мерцают и не вызывают утомления глаз. А если снабдить их дополнительным рассеивателем, то он предотвратит образование слепящих отблесков.

Подобные светильники легко подключить к программному освещению, что позволит максимально эффективно контролировать все процессы.

Дополните эту систему датчиками присутствия человека, и вы сэкономите довольно приличную сумму, которую можно направить на другие расходные статьи.

Интерьер и светильники

Любые встраиваемые светильники помогают современным дизайнерам создавать очень интересные схемы освещения. Их легко вмонтировать в потолок, не нарушая целостного восприятия интерьера. С помощью такого оборудования можно реализовать необычную и качественную подсветку подвесной или натяжной конструкции, поэтому все чаще оно стало появляться в обычных жилых квартирах.

Светильник, встраиваясь в отделку потолка, не занимает большой площади. А это существенно экономит пространство.

Многие модели состоят всего из двух деталей — плоского корпуса в виде панели со встроенными светодиодами и драйвера. Такая конструкция позволяет монтировать осветительное оборудование в очень узких и низких сантехнических помещениях. Поэтому, правильно подобрав лампы с нужным углом рассеивания и цветовой температурой, легко воплотить в жизнь любые свои задумки.

Светодиодные светильники применяют не только как основное освещение, но и в качестве декоративного или дополнительного к существующему световому сценарию.

Некоторые модели имеют блоки для аварийного питания. Они обеспечивают освещение даже тогда, когда подача электричества по каким-то причинам прекращается. Доукомплектовывая оборудование разными дополнительными функциями, производитель дает возможность эксплуатировать самый современный осветительный прибор.

Единственный недостаток таких ламп — их высокая цена. Но она с лихвой окупается уже через пару лет.

Резюме

Светильники «Армстронг» со светодиодами, безусловно, сегодня очень популярны. Ведь они не только надежны, но еще практичны и просты в обслуживании.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector