Замена ламп накаливания.

Сегодня наиболее популярными технологическими решениями в сфере освещения являются различные виды современных энергоэффективных ламп:

· Люминесцентные;

· Галогеновые;

· Светодиодные.

Люминесцентная лампа (рисунок 3.4) — газоразрядный источник света, в котором видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений. Имеют световую отдачу 60-100 Лм/Вт.

Преимущества люминесцентных ламп:

· позволяют иметь отличную светоотдачу и цветопередачу, что важно для работы в помещениях; обеспечивают мягкий свет;

· потребляют мало энергии (на 85% меньше устаревших ламп), при этом обладая длительным сроком эксплуатации.

Недостатки люминесцентных ламп:

· дополнительная утилизация после окончания срока их работы (т.к. они содержат ртуть).

Рисунок 3.4 - Компактные люминесцентные лампы с цоколем Е27

Галогеновые лампы (рисунок 3.5) производят большее количество света по причине высокой температуры нити накаливания. Ультрафиолетовое излучение при этом уменьшено, что сводит риск выцветания объектов освещения к нулю. В случае необходимости возможно изменение светового потока лампы (диммирование).

Новым направлением развития ламп являются IRC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счет этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность лампы. Потребление энергии снижается до 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой). IRC-галогенные лампы имеют световую отдачу 18-35 Лм/Вт.

Рисунок 3.5 - Галогеновая лампа с цоколем Е27

Несмотря на все достоинства люминесцентных и галогеновых ламп, наиболее перспективным источником света на данный момент, во многом благодаря его энергоэффективности и другим сильным сторонам, является светодиод.

Светодиод (рисунок 3.6) (англ. LED — light- emitting diode) — полупроводниковый прибор (диод), излучающий свет при протекании через него электрического тока.

Сейчас с помощью светодиодов можно получить свет практически любого цвета, а также дневной свет, близкий по спектральному составу к естественному. Это достигается благодаря специальному фосфорному покрытию, которое придает желтоватый оттенок центральной части неработающего диода. Когда сквозь полупроводник устройства проходит электрический ток, диод испускает интенсивное коротковолновое излучение голубого цвета, которое вызывает переход атомов фосфора в возбужденное состояние. Возвращение атомов на исходный уровень сопровождается желтым свечением, которое в сочетание с голубым создает хорошую альтернативу дневному свету.

Преимущества светодиодов:

· низкое энергопотребление. Снижение энергопотребления в среднем в 3-5 раз, по сравнению с лампами ДРЛ, ДНаТ, МГЛ, люминесцентными, накаливания;

· имеют практически вечный срок службы — до 100 000 часов горения (при работе 8 часов в день лампа прослужит 35 лет, что в 50-200 раз больше по сравнению с массовыми лампами накаливания и в 4-16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп);

· прочны и менее подвержены механическому воздействию (т.к. в них отсутствуют спирали и электроды, которые можно повредить);

· различны в оттенках цвета, формах и мощности (что, безусловно, расширяет возможности их использования);

· мгновенное включение;

· отсутствие значительных пусковых токов;

· нечувствительность к перепадам напряжения в сети;

· устойчивость к вибрациям и перепадам температур;

· возможность работы от источника переменного или постоянного тока;

· не требуется специальная утилизация, при изготовлении светильников не используются вредные для человека и окружающей среды вещества;

· характеристики освещенности максимально приближены к естественному уровню освещения;

· высокая контрастность освещения, обеспечивает лучшую чёткость освещаемых объектов и цветопередачу (индекс цветопередачи до 85);

· нет мерцания (стробоскопический эффект) и блеска, ровный свет не утомляет глаз, исключает зрительную усталость;

· в спектре светодиода отсутствуют инфракрасные или ультрафиолетовые составляющие.

Рисунок 3.6 - Светодиодная лампа с цоколем Е27

Таблица 3.1 - Сравнение наиболее распространенных источников света и светильников на их основе

Современные светодиоды можно условно разделить на несколько основных групп по потребляемой мощности: индикаторные, сверхъяркие и мощные.

Индикаторные светодиоды представляют собой компактные светодиоды. Они имеют относительно небольшую силу света (до 100 мКд). Рабочий диапазон тока – около 20 мА. Обычно выпускаются в стандартном корпусе с выводами, диаметр основания – 3 или 5 мм. Линзовые колпачки индикаторных светодиодов, как правило, окрашивают в цвет излучаемого света. Такие светодиоды применяются чаще всего в оптических индикаторах.

Сверхъяркие светодиоды (англ. High Brightness LEDs, или HB-LEDs) обычно собираются на полупроводниковых кристаллах малого и среднего размеров от 200x200 до 500x500 мкм. Они имеют достаточно высокие световые характеристики (сила света до 10 Кд, средний световой поток в белом цвете порядка 20—30Лм и более). Рабочий диапазон токов примерно составляет от 20 до 150—200 мА. Они могут быть выполнены в стандартном корпусе с выводами (диаметр основания — 3, 5 или 10 мм) или в корпусе для поверхностного монтажа (SMD-светодиоды). Сверхъяркие светодиоды имеют широкий спектр применений: световая реклама, дорожные светофоры и указатели, автомобильная светотехника, экраны, мобильные телефоны и т.д.

Мощные светодиоды имеют самые большие размеры кристаллов и наибольшие значения световой отдачи (более 50 Лм/Вт для белого цвета). Потребляемая мощность в номинальном режиме (ток 350 мА) составляет около 1 Вт. Допускается применение при токах 500 и 700 мА, повышение рабочего тока позволяет увеличить световой поток, при этом наблюдается уменьшение световой отдачи. Мощные светодиоды выпускаются в корпусе для поверхностного монтажа (SMD-корпусе). Основное применение светодиодов данного типа — различные виды освещения: архитектурное, аварийное и эвакуационное, общее.

Несмотря на высокую цену светодиодных светильников, их использование не только полностью окупает вложенные затраты в течение от 1,5 года до 2,5 лет (в зависимости от вида светильника), но и позволяет в дальнейшем значительно экономить расходы на электроэнергию и техническое обслуживание. Также при использовании светодиодных светильников можно сэкономить на закупке кабеля с меньшим сечением, т.к. данные светильники потребляют ток в 3 раза меньше, если провести сравнение с газоразрядной лампой.

Снижение себестоимости светодиодных светильников возможно при увеличении объемов реализации готовой продукции.