Главная » Обзоры » Особенности светодиодных ламп линейного освещения

Особенности светодиодных ламп линейного освещения

Технологии светодиодного освещения продолжают активно развиваться, перейдя границу, отделяющую их от привычных источников света, используемых для общего функционального освещения. Все больше разновидностей светотехнических изделий светодиодного освещения, таких, например, как линейные лампы типа T8 (применяющиеся вместо люминесцентных ламп дневного света) появляются на современном рынке светотехники.


Эффективность светодиодов на сегодняшний день составляет 90 Лм/Вт, при эффективности свечения люминесцентных ламп 50-100 Лм/Вт (по данным Департамента энергоэффективности и возобновляемой энергии Министерства энергетики США (EERE) — см. Табл.1).

Разброс в показателях эффективности люминесцентных источников света зависит не только от типа самой лампы, но и от используемых различных типов пускорегулирующей аппаратуры (стартеров, балластов), потери на которых варьируются в довольно больших пределах. Кроме значительного роста эффективности, светодиоды характеризуются длительным сроком службы, малым энергопотреблением и отсутствием в своем составе химически опасных сплавов (ртути, тяжелых металлов, фосфоросодержащих субстанций, т.п.). При этом каждые полгода производители светодиодной техники обновляют ассортимент этих полупроводниковых источников света.
 

Таблица 1. Значение эффективности различных источников света.

Общие характеристики

Типовое значение эффективности светового потока, Лм/Вт (зависит от типа и потребляемой мощности лампы)

Лампы накаливания

10-18

Галогенные

15-20

КЛЛ — компактные люминесцентные лампы (включая балласт)

35-60

Линейные люминесцентные лампы (включая балласт)

50-100

Метало-галогенные (включая балласт)

50-90

Светодиоды, >4000 K (включая драйвер)

60-92*

* По состоянию на первую половину 2009г.

 

Менять или не менять?

Действительно ли существует равноценная замена люминесцентных ламп светодиодными лампами T8? Как показала практика, нет. Ведь не все линейные светодиодные лампы, предложенные в продаже, являются аналогами люминесцентных (если рассматривать равноценность технических и эксплуатационных характеристик) и пригодны для модернизации установленной системы освещения.

В рамках настоящей статьи рассмотрим детальное сравнение трех ламп:

1. Светодиодной лампы LED-T8S-120.

2. Люминесцентной лампы одного из известных производителей.

3. Светодиодной линейной лампы обычного, наиболее распространенного типа (по состоянию на сегодняшний день).

Сравнение различных характеристик, включая оптические, электрические, тепловые, равно как и показатели надежности, позволит более взвешенно определить отличия, преимущества и недостатки каждого вида ламп.

Сравнение светодиодной лампы  LED-T8S-120 и люминесцентной лампы T8 32Вт.

Таблица 2.

 


LED-T8S-120 (120см)
Светодиодная лампа

T8 32W (120см)
Люминесцентная лампа

Общие характеристики

Цоколь

G13

G13

Температура эксплуатации, °С

-25…+40

-10…+50

Электрические характеристики

Потребляемая мощность, Вт

20±1 (включая драйвер)

40±1 (включая балласт)

Напряжение питания, В

100-240В/50Гц

100-240В/50Гц
(зависит от ПРА)

Коэффициент мощности

0,95

0,97 (зависит от ПРА)

Оптические характеристики

Световой поток, Лм

1500±100

2500±100

Освещенность, Лк/ с расстояния, м

360/1м
114/2м
58/3м

362/1м
119/2м
61/3м

Цветовая температура, K

6000-6500

6500

Индекс цветопередачи, Ra

80

80

Угол раскрытия луча

120°

360°

Срок службы, час

~50 000 (не зависит от количества перевключений)

10 000-20 000 (очень зависит от количества перевключений)

Остаточное относительное значение светового потока, за время работы

> 96% после 5000 час.

~80% после 5000 час.

Дополнительные параметры сравнения светодиодных ламп дневного света и люминесцентных ламп.

Таблица 3.

 

Светодиодная лампа

Люминесцентная лампа

Излучения, наличие токсичных веществ

Соответствует требованиям ROHS *

UV, люминофорные напыления, ртуть
(Hg), свинец (Pb)

Выбросы CO2

низкие

высокие

Ударопрочность

высокая (оптический поликарбонат+алюминий)

низкая (стекло)

Мерцание (пульсации)

отсутствует

зависит от применяемого ПРА

Потеря светового потока из-за поглощения и переотражения материалом рефлектора

нет

есть

Электромагнитные помехи

нет

есть

Требования к утилизации

нет

только спец. утилизация

Использование при низкой температуре окружающей среды

возможно

затруднительно

Необходимость балласта/стартера

нет

необходим

Эксплуатационные расходы

низкие

высокие

*RoHS (англ. Restriction of Hazardous Substances ) — директива, ограничивающая содержание вредных веществ. Была принята Европейским Союзом и вступила в силу 01.06.2006 г. Данная директива ограничивает использование в производстве шести опасных веществ:
— свинец;
— ртуть;
— кадмий;
— шестивалентный хром (chromium VI или Cr6+);
— полибромированные бифенолы (PBB);
— полибромированный дифенол-эфир (PBDE).

Светодиодные лампы: идеи, подходы, реализация

Общие сведения

На данном этапе развития технологий эффективность ламп, произведенных на основе белых светодиодов можно сравнивать с эффективностью люминесцентных источников света, что показано в Таблице 1. Однако, уровень эффективности не является единственным показателем качества выпускаемой продукции. Так же светодиодные лампы должны оцениваться, как минимум, критериями стабильной работы, срока службы и эксплуатационной безопасности.

Качественные светодиодные светильники дневного освещения сочетают высокоэффективные светодиоды с обеспечением оптимального теплоотвода, специально разработанной оптики рассеивателя и стабильной работы источника питания.

И наоборот: при несоблюдении вышеперечисленных требований светодиодные линейные лампы, в которых используются даже светодиоды высокого качества, будут менее эффективны люминесцентных ламп, или не оправдают заявленный (больший) срок службы.

Одним из основных критериев, влияющем на выбор светодиодных ламп T8 для применения их в системах освещении, является их длительный срок cлужбы. К сожалению, пока даже ведущие специалисты в области светотехники владеют информацией о довольно коротком реальном опыте эксплуатации таких ламп и, соответственно, не имеют достаточного объема практических результатов срока службы и надежности светодиодных светильников дневного света.

Отметим, что срок службы светодиодной лампы для растрового светильника не идет в сравнение со сроком службы отдельного светодиода. Долговечность светодиодной лампы зависит от нескольких факторов: характеристик источника питания, диапазона рабочих температур, соблюдения оптимального теплового режима, свойств применяемых материалов и параметров электрических цепей.

Каким же образом можно оценить необходимость применения линейных светодиодных ламп?

Таким образом, можно судить о показателях качества конечного изделия по следующим критериям:
— известный производитель качественных светодиодов, публикующий данные о показателях надежности своей продукции;
— специально спроектированная форма и конструктив для эффективного теплоотвода, поддерживающие необходимый температурный режим светодиодного оборудования;
— наличие светотехнических (оптических) спецификаций LED лампы от производителя или независимой лаборатории;
— реальные гарантийные обязательства;
— результаты долговременных эксплуатационных испытаний светодиодных ламп.

Обычные светодиодные лампы T8

Покупатели осветительного оборудования обычно понимают под светодиодными линейными лампами светильники с круглыми светодиодами диаметром 3-5 мм (dip-светодиоды), от 60 до 400 шт. на лампу. Конструктивно такие светильники выполнены в виде монтажной платы с неизолированным источником питания постоянного напряжения, помещенной в прозрачную трубку из пластика или стекла. Очень часто разработчик не предусматривает какого-либо способа отвода тепла, что снижает показатели работоспособности и ведет к скорейшему выходу из строя.

Такой подход приводит к факту перегрева светодиодов внутри трубки, и, как следствие, к необратимому снижению светового потока (деградации светодиодов), что отрицательно влияет на сроке службы изделия.

Также стоит напомнить, что круглые dip-светодиоды изначально разрабатывались для использования в индикаторах различного типа и не предназначены для длительной эксплуатации в системах общего освещения.

Светодиодные лампы LED-T8S (LED-T8SE), как яркие представители светодиодных линейных ламп, созданы на основе высококачественных SMD светодиодов. В данных светодиодных светильниках используется от 30 до 90 светодиодов (в зависимости от длины лампы), что гарантирует правильную организацию отвода тепла. В этом случае применяется правило «лучше меньше, да лучше», используется небольшое количество высокоэффективных светодиодов, соблюдается тепловой режим источников освещения, что напрямую влияет на стабильную и надежную работу устройства. Конструкции обычных светодиодных ламп игнорируют этот принцип, устанавливают большое количество светодиодов с низким показателем светового потока, что неумолимо ведет к превышению уровня оптимального температурного режима.

Сравнение характеристик светодиодной лампы LED-T8S (T8SE) и обычной светодиодной лампы T8.

Таблица 4.

 

Светодиодная лампа LED-T8S (T8SE)

Обычная светодиодная лампа T8 (120см)

Общие характеристики

Источник света

SMD светодиоды

Круглые 5мм-вые светодиоды

Срок службы, час.

~50 000

~5 000 ~ 10 000

Оптимальное время непрерывной работы

~14 час., с возможностью непрерывной работы

~8 час. Непрерывная работа ведет к быстрой потери яркости

Срок службы, час.

~50 000

~5 000 ~ 10 000

Электрические характеристики

Потребляемая мощность, Вт

20±1 (включая драйвер)

2 0±1 (включая драйвер)

Коэффициент мощности

0,95

0,75

Оптические характеристики

Относительное значение светового потока, в течение времени работы

~96% за 5 000 час.

~60% за 5 000 час.

Температурные характеристики

Температура корпуса (теплоотвода), °C

50

35

Температура в точке пайки светодиодов, ° C

52

> 70 **

Температура перехода*, ° C

<73

~ 110 **

*Температура перехода — температура области p-n перехода светодиодного чипа.
** — Указанные температуры означают, что тепло, выделяемое при работе обычной светодиодной лампы, остается внутри трубки, что губительным образом сказывается на сроке службы изделия.

 

Что в итоге?

LED-T8S vs. Люминесцентная лампа T8 32Вт.

Источником света в светодиодных лампах дневного света  LED-T8S (T8SE) являются качественные высокоэффективные SMD светодиоды (90Лм/Вт). Их яркость сравнима с люминесцентными лампами, как видно из Табл.2.

Светодиодные линейные лампы  потребляют примерно на 50% меньше электроэнергии, чем люминесцентные.

Оценочный срок службы светодиодных ламп  составляет порядка 50 000 часов, при этом он не зависит от количества перевключений, что значительно сокращает время, необходимое на замену и утилизацию перегоревших ламп. Поэтому использование светодиодных ламп  не только снижает затраты на оплату энергопотребления, но и радикально уменьшает эксплуатационные расходы (текущие издержки на обслуживание).

Светодиодные линейные лампы  соответствуют требованиям RoHS — не содержат токсичных веществ, ртути, свинца, которые всегда используются для производства люминесцентных ламп.

 

LED-T8S-120 vs. Обычная светодиодная линейная лампа T8.

Светодиодные линейные лампы  намного более надежны, чем обычные светодиодные лампы дневного света, предлагаемые в настоящее время на рынке, и характеризуются следующими отличиями:

1. Используются высокоэффективные фирменные SMD светодиоды с незначительной потерей светового потока за время эксплуатации (низкой деградацией).
2. Инновационный корпус с улучшенной теплопередачей, обеспечивающий стабильный отвод тепла от диодов.
3. Специально продуманная схемотехника: отказ одного светодиода не влияет на работу остальных.

 

Результаты тестирования светодиодной линейной лампы LED-T8S-120

В Таблице 4 приведены показатели значений освещенности (Люкс) линейной лампы LED-T8S-120, измеренные на расстоянии 1м, полученные в течение года работы лампы в непрерывном режиме.

Как видно из проведенных замеров, за год работы яркость светодиодной линейной лампы LED-T8S изменилсь всего лишь на несколько процентов, что, безусловно, является превосходным результатом и показателем качества современных светодиодных технологий!

Условия проводимых измерений:
Температура окружающей среды (Ta)= 25°С ±2°C
Время работы: 24 час/сутки, 7 дней в неделю.

Таблица 4.

Дата (день.мес.)

Лк/1м

Дата (день.мес.)

Лк/1м

Дата (день.мес.)

Лк/1м

27.06.

360

15.08.

380

02.01.

361

30.06.

360

20.08.

373

16.01.

361

04.07.

370

25.08

375

30.01.

362

07.07.

370

29.08

375

13.02.

358

11.07.

355

04.09.

370

27.02.

360

14.07.

358

12.09.

368

14.03.

356

19.07.

368

18.09.

373

30.03.

359

23.07.

375

25.09.

369

14.04.

354

27.07.

360

06.10.

370

30.04.

351

30.07.

372

20.10.

368

14.05.

350

01.08

362

05.11.

364

30.05.

353

04.08.

370

21.11.

363

14.06.

358

08.08.

376

05.12.

361

30.06.

354

12.08.

382

19.12.

358

 

 

График изменения показателей значений освещенности (Люкс) линейной лампы LED-T8S-120, измеренные на расстоянии 1м, полученные в течение года работы лампы в непрерывном режиме.

Новости

архив новостей
Светодиодное и индкционное освещение
Тел.: (861) 290-02-89
E-mail: zar@bk.ru