Технические науки/5. Энергетика

Кудашкина М. В.

Научно исследовательский мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, г. Саранск, Россия

Критерии выбора светодиодных ламп

На сегодняшний день на рынке имеется большой выбор светодиодных ламп. Как же правильно выбрать нужную светодиодную лампу и не потеряться в многообразии выбора?

Для выбора светодиодной лампы предлагается использовать три критерия.

Критерий первый - выбор светодиодных ламп по типу используемых светодиодов их количеству и конструкции системы теплоотвода.

Подходы для организации светового пучка светодиодных ламп:

• для формирования светового пучка используется набор матрица светодиодов;

• для формирования светового пучка используется рассеивающие линзы.

Лампы с большим углом свечения как правило для формирования светового пучка используется матрица светодиодов.

Светодиодные лампы, в которых для формирования светового пучка используется линзы, как правило, имеют 1 или 3 светодиода и угол свечения в такой конструкции может быть от 20 до 60 градусов.

Качество света заключается в том, что освещаемые предметы имеют присущую им цветовую палитру (свои цвета) и освещены равномерно (под равномерностью следует понимать отсутствие каких либо выраженных неосвещенных участков в пределах пятна засветки).

Следует отметить, что первые маломощные светодиодные лампы, были матричными т.е. яркие светодиоды 3 мм устанавливались в виде матрице в корпусе (рефлекторе) лампы. В настоящее время такие лампы та же имеются на рынке. Их энергопотребление составляет 1-1,5 Вт и они характеризуется слабым световым потоком. Такие лампы в основном используются для декоративной подсветки.

Передача естественных цветов определяется таким показателем света как индекс цветопередачи, который у светодиодного света имеет высокое значение (85-90 Ra).

Что касается равномерности распределения светового потока, то не все лампы обеспечивают равномерное распределение светового потока в области пятна засветки.

Важно отметить об обязательном наличии в конструкции лампы радиатора для отвода тепла, поскольку его отсутствие снижает срок службы светодиодной лампы в несколько раз.

Радиатор для отвода тепла от светодиода должен быть всегда именно его наличие обеспечивает длительный срок службы лампы.

Радиаторы у светодиодных ламп могут быть выполнены:

• вместо рефлектора, повторяя внешний вид и размеры лампы, точнее сказать, вписан в габариты рефлектора;

• на фронтальной поверхности лампы (совместно с рассеивающей линзой);

• как отдельная конструкция для отвода тепла с тыльной стороны лампы – при этом светодиодные лампы приобретает неузнаваемый внешний вид.

Система отвода тепла, расположенная на фронтальной поверхности лампы, является наиболее эффективной, поскольку такое расположение радиатора позволяет внести минимальные изменения в дизайн лампы, а так же обеспечить эффективный теплоотвод – фронтальная часть лампы всегда находится на открытом воздухе, а также остаться в принятых для ламп габаритах.

Критерий второй - выбор лампы, исходя из предполагаемого места установки.

Выбор ламп по данному критерию будет определять выбор ламп по таким характеристикам как

• мощность светового потока;

• угол свечения светодиодной лампы;

• цветовая температура.

Мест и применений, условий использования ламп множество: подсветка витрин, подсветка потолка, подсветка витрин, освещение галереи или потолочные встраиваемые светильники, точечные светильники, и т.д.

Мощность светового потока. Большинство ламп являются эквивалентами по световому потоку галогенных ламп с энергопотреблением 35 и 50 Вт (при этом сами потребляют не более 3-6 Вт). Создать лампы большей мощности и остаться в тех же габаритах пока невозможно.

В этом случае надо руководствоваться потребляемой мощностью заменяемой галогенной лампы и под нее подбирать светодиодный аналог лампы.

Следует отметить, что указываемы в характеристиках значения светового потока гораздо меньше, чем у галогенных аналогов.

Это определяется тем, что спектр излучения светодиода гораздо уже, чем спектр излучения у светодиодной лампы.

Угол свечения. Правильно выбрать угол свечения светодиодной лампы чрезвычайно важно.

Поскольку граница пятна засветки светодиодных ламп по сравнению с галогенными лампами достаточно четкая и неправильный подбор ламп приводит к тому, что возможна ситуация, когда освещаемый предмет или место освещены не полностью.

Особенно заметно влияние этого параметра, когда светодиодная лампа используются для освещения внутренних вертикальных витрин или прилавков, на расстоянии от демонстрируемых предметов (30-40 см).

При угле свечения лампы 20-40 градусов получить хорошее освещение множества товаров (предметов) равномерно расставленных по поверхности прилавка или витрины не получится, поскольку освещение будет очаговое что то осветили, что то не осветили.

В этом случае надо выбирать лампу с большими углами свечения 60 или 120 градусов.

И наоборот, потолочные встраиваемые светильники требуют применения светодиодных ламп с небольшими углами освещения, поскольку расстояние до освещаемой поверхности позволит обеспечить на освещаемой поверхности хорошую освещенность.

Наоборот, при применении светодиодных ламп с широкими углами свечения в потолочных точечных светильниках, световой поток распределиться на большой площади и не будет обеспечена качественная освещенность поверхности.

Цветовая температура. Выбор цветовой температуры творческий процесс, основанный на пресечении знаний человеческой психофизиологии, потребительского поведения и знании как лучше продемонстрировать потребителю продаваемый товар.

Особенно правильность выбора этого параметра важна, когда осуществляется освещение ювелирных витрин (создается ювелирный свет).

Дизайн. Поскольку дизайн светодиодных ламп может радикально отличаться от всего галогенного аналога, то важно при выборе лампы обращать на это внимание (часто дизайн лампы определяется внешним видом радиатора, для отвода тепла от светодиодов), с учитывая как эта лампа будет вписываться в место установки.

Критерий третий - экономическая выгода от использования светодиодных ламп.

Переход на светодиодное освещение первоначально требует несколько больших затрат по сравнению с использованием традиционных ламп. Поэтому знание будущих экономических выгод является одним их критериев при выборе лампы.

Для определения экономических выгод необходимо знать следующие характеристики:

• планируемая длительность времени использования лампы в день, в месяц, в год;

• цена кВт потребляемой электроэнергии;

• наличие и режим использования системы кондиционирования;

• энергопотребление лампы заменяемой лампы аналога;

• средний срок службы заменяемой лампы аналога и светодиодной лампы;

• цена лампы аналога и светодиодной.

Для расчета экономической эффективности необходимо рассматривать каждый случай в отдельности, причем при покупке он становится приоритетным, что не всегда правильно.

Итак, при выборе светодиодной лампы необходимо руководствоваться следующим:

Выбираем лампы в которых:

• используются мощные светодиоды последнего поколения;

• в конструкции имеется радиатор для отвода тепла от светодиода.

Выбираем лампы, которые полностью удовлетворяют месту, где они будут установлены для освещения.

При этом смотрим на такие характеристики: световой поток, угол свечения, цветовая температура.

Оцениваем экономический эффект от перехода с галогенных на светодиодные лампы.