Использование светодиодных светильников (стр. 2 из 3)

. Люминесцентная лампа состоит из баллона или трубки, наполненной парами ртути и инертным газом, подогреваемых катодов. На внутренние стенки трубки нанесено люминофорное покрытие, преобразующее ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.

. Лампа накаливания состоит из следующих частей: нити накала в виде спирали из вольфрамовой проволочки, стеклянного баллона (который откачивается и заполняется инертным газом) и цоколя, который является объединяющей и силовой деталью лампы и имеет контакты для подключения нити накала к электропитанию.

. Галогенные лампы - это усовершенствованные лампы накаливания. Тело накала галогенных ламп накаливания изготавливают из специальных марок вольфрамовой проволоки, преимущественно в виде спирали, которой в лампе с помощью электродов и держателей придается необходимая форма.

Принцип действия галогенных ламп накаливания заключается в образовании на стенке колбы летучих соединений - галогенидов вольфрама, которые испаряются со стенки, разлагаются на теле накала и возвращают ему, таким образом, испарившиеся атомы вольфрама.

. Натриевая лампа. Устройство натриевой лампы высокого давления следующее: газоразрядная трубка (цилиндрическая), располагается в вакуумированной внешней колбе. Запуск осуществляется при помощи ПРА.

. Представляет собой безэлектродную лампу (отсутствие нитей накала, электродов), состоящую из колбы, наполненной газом, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Электронный блок, магнитное кольцо вокруг трубки и индукционная катушка создают газовый разряд в высокочастотном электромагнитном поле, благодаря чему лампа начинает светиться. Возможна конструкция, когда электромагнит находится внутри колбы. Электронный блок, вырабатывающий высокочастотный ток, может находиться в одном корпусе с колбой или выполняться как отдельное устройство. Отсутствие нитей накала и электродов позволяет повысить долговечность и мощность лампы[3].

2.2 Сравнительный анализ осветительных приборов

Для подробного анализа необходимо провести обзор технических показателей искусственных источников света, что позволит определить степень эффективности применения светодиодных светильников:

А) Люминесцентная лампа

Достоинства люминесцентных ламп:

по сравнению с лампами накаливания обеспечивает такой же световой поток, но потребляют в 4-5 раз меньше энергии;

имеют низкую температуру колбы;

повышенный срок службы (8000 ч);

Недостатки люминесцентных ламп:

снижает световой поток при повышенных температурах;

содержание ртути;

имеют большой пусковой ток;

люминесцентные лампы не работаю при температуре воздуха ниже 15-20° С.

Компактные (энергосберегающие) люминесцентные лампы вырабатывают свет по тому же принципу, что и обычные люминесцентные, только на гораздо меньшей площади, и являются компактной альтернативой люминесцентным лампам-трубкам.

Преимущества компактных ламп по сравнению с лампами накаливания:

до 80% меньшее потребление тока при том же количестве света;

срок службы в 6-15 раз больше по сравнению с обычными лампами накаливания и

составляет, соответственно, 6000-15000 ч. в зависимости от типа;

меньшие потери на обслуживании за счет длительного времени службы;

возможность выбора цвета свечения.

Б) Лампа накаливания

Достоинства лампы накаливания:

низкая начальная стоимость лампы и необходимого для нее оборудования

компактность, благодаря которой она хорошо подходит для регулирования светового потока

надежная работа при низких температурах и довольно высокий при ее размерах световой выход

К недостаткам же, способным при некоторых обстоятельствах "перевесить" достоинства, относятся:

низкий световой КПД, только 5% энергии преобразуется в свет, остальные 95% - в тепло

высокая рабочая температура

заметные колебания светового выхода при изменениях напряжения питания

недолговечность

В) Галогенные лампы

Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета и возможность создания разнообразных световых оттенков. Использование специальных фильтров, нанесенных на кварцевое стекло, "останавливает" ультрафиолет, что оберегает освещаемые вещи от выгорания. Дихроичные отражатели отводят тепловое излучение за пределы освещаемой площади. Яркость освещения регулируется с помощью большого ассортимента диаметров отражателей.

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