Эффективность светодиодного светильника и светодиода
Дата публикации:
Время публикации:
Просмотров: 403
Главным показателем эффективности светодиодного светильника является его световая отдача, которая характеризуется отношением количества светового потока (Люмен, Лм) к потребляемой им мощности (Ватт, Вт). Показатель энергоэффективности можно отнести как к лампе накаливания, дуговой ртутной лампе ДРЛ (светильнику с лампой ДРЛ – прошу не путать, это разные величины), люминесцентным лампам и прочим источникам света.
Показателем энергоэффективности обладает так же и светодиод, входящий в состав светодиодного светильника. В чем же тут разница? Рассмотрим данный вопрос подробней.
Эффективность работы светодиода зависит от многих факторов, но к главным из них относится величина пропускаемого через него тока и, как следствие, температура кристалла, которая еще зависит от того насколько эффективно отводится от светодиода генерируемое им тепло.
На приведенном графике видно, что эффективность типичного светодиода может колебаться в пределах 30% при изменении температуры его кристалле в пределах 120 градусов.
На следующем графике представлена зависимость относительного светового потока светодиода от пропускаемого через него ток. Как видно, зависимость нелинейная.
Этот график косвенно доказывает на тот факт: больше тока = больше тепла = меньше эффективность = меньше ресурс светильника как следствие.
Если с эффективностью светодиода всё более или менее понятно, то рассмотрим подробнее, чем отличается эффективность светодиода от эффективности светодиодного светильника.
В состав светодиодного светильника, кроме светодиода на печатной плате (далее светодиодный модуль), входит еще его оптическая часть (линзы, рассеиватели и т.п.) а так же источник питания.
Оптическая часть светодиодного светильника предназначена для формирования направленности сил света в пространстве (концентрирования или рассеивания светового потока в определенных направлениях пространства). Прохождение света через прозрачные элементы оптической части светодиодного светильника, а так же его преломление, приводит к неизбежным его потерям. Назовем эти потери – потерями в оптической части светодиодного светильника. По самым скромным показателям, в оптической части светодиодного светильника теряется в среднем около 10% всего светового потока излучаемого светодиодом.
Дополнительно, работающий источник питания светодиодного светильника имеет свой действительный КПД, зависящий не только от типа источника питания, но и от степени его загрузки. Хорошим показателем КПД источника питания светодиодного светильника является величина не менее 0,9 (иными словами 90%). При таком КПД, с каждых 100 Вт подводимой мощности, 10 Вт будет расходоваться на потери (тепло и т.п.). Так же важным параметром источника питания светодиодного светильника является такой параметр, как коэффициент мощности. В идеале он должен быть равен единице. В действительности, считается хорошим показателем, когда коэффициент мощности светодиодного светильника больше 0,9. Такие показатели удаётся достигать в источниках питания светодиодных светильников с применением ШИМ. В таких источниках питания присутствует гальваническая развязка, дополнительно защищающая светодиодный модуль светодиодного светильника, а так же активный корректор мощности, позволяющий успешно эксплуатировать светодиодные светильники в соседстве с лампами ДРЛ с подключением их через ПРА. Источник питания с ШИМ схемотехнически является сложным устройством и вносит существенный вклад в себестоимость светодиодного светильника. При стремлении некоторых производителей сэкономить, некоторые из них используют в составе своих светодиодных светильников источники питания с более простыми схематическими решениями, коэффициент мощности некоторых таких экземпляров может быть равен 0,5..0,6. Не стоит забывать, что по счетчику электрической энергии мы платим за полную электрическую потребляемую мощность, а при эксплуатации дешевых низкосортных светодиодных светильников с коэффициентом мощности 0,5, действительная электрическая потребляемая мощность может возрасти вдвое относительно заявленной. Так же, использование простых и дешевых источников питания не обеспечивает защиту светодиодного модуля светодиодного светильника, возникновение в сети нештатных ситуаций (простых кратковременных перенапряжений), приводит к выходу из строя не только сам источник питания с простой и дешевой схемотехникой, но и сам светодиодный модуль, что ведет к замене дешевого светодиодного светильника на новый.
Проще говоря, на эффективность светодиодного светильника дополнительно влияют потери в оптической и электрической части светодиодного светильника, как минимум 10% + 10%.
Многие производители светодиодных светильников зачастую указывают наибольшие значения эффективности светодиода, помножив на их количество. Такой подход «горе производителей» приводит к тому, что указанные параметры эффективности светодиодного светильника являются мягко сказать завышенными. В действительности, реальный световой поток таких «горе светильников» может оказаться вдвое меньше заявленного при одинаковой потребляемой мощности в сравнении со светильниками от проверенных производителей. Завышение заявленных характеристик, использование простейших схемотехнических решений, всё это приводит к появлению на светотехническом рынке некачественной продукции меньшей стоимости. Реально, стремление сэкономить на освещении может привести к тому, что для выполнения нормируемой освещенности объекта, недоброкачественных светильников может понадобиться вдвое больше, что приведет к повышенным затратам на электроэнергию, и при этом суммарная экономия окажется призрачной.
При выборе светодиодного светильника, важно различать понятия эффективности используемых в нем светодиодов и эффективность самого светодиодного светильника и понимать последствия, к которым может привести пренебрежение данными параметрами.
Самым верным показателем уровня светодиодного светильника является наличие протокола независимого испытания. В протоколе должна быть указана уполномоченная на данные испытания и проводившая испытания светодиодного светильника организация / лаборатория, подписи и печати ответственных исполнителей и руководителя, перечень задействованного для испытаний светодиодного светильника оборудования с отметками об их поверке и наличие IES файла, сформированного при данных испытаниях.
Пример как должен выглядеть протокол испытаний светодиодного светильника представлен на рисунке:
