ООО "Архилайт"
Лаборатория исследований источников света

Ремикс по - светотехнически.

С.Г. Никифоров, А.Л. Архипов. Статья опубликована в журнале «Полупроводниковая Светотехника» № 5, 2014, стр. 8-15.

Статья посвящена светодиодным лампам большой мощности, применяемым в бытовых, уличных, промышленных светильниках взамен газоразрядных или ламп накаливания. Исследование по использованию источников прямой замены показано на примере линейки мощных светодиодных ламп Venturo компании «Uniel». Приведены характеристики самих ламп и осветительных устройств при их применении, полученные в лаборатории «АРХИЛАЙТ». Материал может быть полезен проектировщикам энергоэффективного освещения, снабженцам и ответственным за закупки и применение светотехнического оборудования. 

Традиции сильнее прогресса

Некоторые из прежних технических устройств получили поистине всенародное признание, а их применение приобрело силу традиции. Ярким примером этому может служить резьбовое присоединение источников света к арматуре, разработанное ещё Т. Эдисоном в 1909г. Другими словами, уже несколько поколений землян, чтобы осветить себе жизнь после захода Солнца, по направлению хода стрелки часов вкручивают грушевидные электрические лампочки в патроны различных диаметров, но абсолютно одинаковых по принципу действия. И патроны эти практически весь век применялись в любых осветительных устройствах и установках, поэтому с детства мы знали, что минимально квалифицированный умелец должен был не только «уметь забить гвоздь», но и «вкрутить лампочку». И это могли делать действительно практически абсолютно все. Это вошло в обиход, в литературу, процесс вкручивания лампы стал предметом анекдотов и историй, а сама неизменная лампочка в зависимости от политической эпохи приобретала имена Великих политиков. Все эти вынужденные пристрастия человечества буквально «вживили» в умы людей привычку сопоставлять источник света с лампой накаливания и неизменным образом её внешнего вида и метода установки в люстру, настольную лампу, уличный фонарь, «голый» патрон, и любую другую осветительную арматуру. Однако с приходом других, более современных источников света, всем тем, для кого были осуществлены усовершенствования, пришлось освоить и новые варианты их подсоединения, и принять другие цветовые оттенки их излучения. Но по сей день при потребности замены люминесцентной лампы в офисном светильнике, всё равно говорили: «вкрутите нам новую лампочку». И были правы, потому как теперь, с массовым появлением компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), действительно люминесцентную лампу можно вкрутить в известный 100 лет патрон. В светотехнических кругах такое явление адаптации нового к прежнему по-своему приняли, расценили как «выход из положения» и вежливо окрестили новоделы ретрофитами. Однако мысль не остановилась на этом, и вкрутить туда же теперь стало возможным и светодиод. Вернее, источник света на основе светодиодов. Последнее оказалось настолько удачным, что потребителя буквально заставили «перешагнуть через ступеньку» и приступить к использованию самых современных - полупроводниковых источников света, справедливо убедив в токсичности и неоправданном доверии к параметрам и большому сроку службы КЛЛ. Тем боле, что и цена на эти лампы уже приблизительно приравнялась. В то же время, был снят запрет на производство и продажу самых популярных ретрофитов – ламп накаливания мощностью 40, 60 и 75Вт. Таким образом, обыватель оказался перед большим выбором различных типов ламп, но, руководствуясь традицией и экономией, останавливался на проверенной поколениями лампе накаливания. А те, кто вынужден считать средства не только за сами лампы и светильники, но и за электроэнергию (руководители предприятий, проектировщики), делали ставки на более эффективные источники. Но относились к тому, насколько они подходят к существующей арматуре с точки зрения светотехнических характеристик, крайне настороженно и с большим недоверием к обещаниям производителей. Расширение сегмента ретрофитов на основе светодиодов коснулось и ламп большой мощности, которые претендуют на установку в уличные или промышленные светильники взамен ламп ДНат, ДРЛ и МГл. Их параметрам, оправданности и корректности применения в указанном сегменте и посвящена настоящая статья.

Характеристики и полученные данные

Отдавая дань не только традициям применения ламп, но и проведения исследований для сравнения их параметров, лабораторией «АРХИЛАЙТ» был выполнен ряд измерений основных характеристик одних и самых доступных в розничной сети светодиодных ламп большой мощности Venturo от компании «Uniel». Выбор образцов был обусловлен наличием у производителя нескольких типов, отличающихся потребляемой мощностью, коррелированной цветовой температурой и одновременно могущих устанавливаться в один тип патрона (в настоящем случае – Е27). Таким образом, в поле зрения исследования попали самые востребованные для обозначенных ранее применений светодиодные лампы, потребляющие 50, 70 и 100Вт типа Venturo LED-M88-ХХХW/DW/E27/FR с декларируемым световым потоком, эквивалентным газоразрядным в 100 – 150 Вт и могущим устанавливаться в стандартные корпуса. Внешний вид ламп представлен на рисунке 1. Одними из самых показательных результатов исследования можно считать как полученные значения параметров самих ламп, так и характеристики в составе с отражателем (корпусом светильника). Из представленных сравнений можно проследить трансформацию фотометрического тела источника оптическими элементами светильника и решить обратную задачу по оптимизации формы пространственного распределения силы света лампы для формирования необходимой КСС осветительного устройства. В таблице 1 приведены несколько десятков полученных значений различных параметров ламп. 

Рисунок 1. Внешний вид образцов ламп от «Uniel» типа Venturo LED-M88-ХХХW/DW/E27/FR. 

Таблица 1.

Следует отметить высокую световую эффективность всех ламп, которая составляет не менее 100 лм/Вт с учётом некоторого округления у самой мощной. Причём, это значение достигнуто практически независимо от коррелированной цветовой температуры, отличающейся у разных типов образцовв 1,5 раза. Однако есл иметь в вду, что это – лишь источник света, то чтобы иметь высокую световую эффективность светильника с этим источником, ему «пригодится» такое высокое значение, потому как потери при формировании КСС неизбежны. В то же время, стоит отметить, что световая эффективность газорарядных ламп в этом сегменте потреблемой мощости едва ли может достичь таких значений, поэтому уже на этом этапе сравнения, можно предположить, что в случае аналогичного применения в однотипном светильнике, совокупная эффективность осветительного устройства на светодиодной лампе должна быть выше (при условии равенства потребляемой мощности). Однако это может оказаться не столь явным, поскольку оптические элементы светильника рассчитаны на небольшой размер светящего тела (горелки) газоразрядной лампы, в отличие от размера излучающего тела светодиодной, и поэтому сравнением одной световой эффективности здесь может не обойтись: результирующие КСС могут существенно отличаться. В этом случае необходимая освещённость повехности от такого светильника, есмотря на превосходящу световую эффективность, достигнта не бует.