Главная > Техническая информация > ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ LED ОСВЕЩЕНИЕ: расчет освещения, проектирование и эксплуатация > Сравнение светильников ДРЛ, ДНаТ и светодиодных светильников

Сравнение светильников ДРЛ, ДНаТ и светодиодных светильников

Таблица 1. Параметры типовых ламп и светильников ДРЛ и ДНаТ

Вид Тип Номинальная мощность, Вт Потребляемая активная мощность, Вт Среднее время горения, часов Световой поток лампы, Лм (начальный) Средний световой поток с учетом КПД светорассеивателя светильника, Лм (начальный) Средний световой поток светильника с лампой, Лм
(через 3 месяца эксплуатации)
Для подбора  LED аналогов*
Средний световой поток с учетом КПД светорассеивателя светильника, Лм (через 1 год эксплуатации)
ДРЛ ДРЛ-125 125 140 12 000 6 000 4 400 3 100 2 600
ДРЛ-250 250 280 12 000 13 200 9 650 6 800 5 800
ДРЛ-400 400 460 15 000 24 000 17 500 12 300
10 500
ДРЛ-700 700 820 20 000 41 000 29 950 21 000
18 000
ДНаТ
ДНаТ-50 50 55 6 000 3 700 2 800 2 400
2 200
ДНаТ-70 70 80 6 000 6 000 4 400 3 900 3 500
ДНаТ-100 100 115 6 000 9 400 6 850 6 000
5 500
ДНаТ-150 150 170 10 000 14 500 10 600 9 400 8 500
ДНаТ-250 250 300 15 000 26 000 19 000 16 700
15 200
ДНаТ-400 400 470 15 000 48 000 35 100 33 800
28 000
* Световой поток с учетом  потерь в отражателе светильника и первичной деградации ламп (в зависимости от их типа) при начальной эксплуатации.

Таблица 2. Сравнительные характеристики светильников с лампами ДРЛ, ДНАТ и LED(светодиодный)

Тип лампы ДРЛ ДНаТ Светодиодный светильник, модификаций 2014 года
Начальная светоотдача
с учетом КПД светильника 
(только лампы)

33 Лм/Вт
(46 Лм/Вт)
60 Лм/Вт
(83 Лм/Вт)
115 Лм/Вт
(130 Лм/Вт, варьируется 90-135 Лм/Вт
от типа светодиодов)
Снижение
светового потока
через 3 месяца (1 год эксплуатации)
30%
( 40% )
12%
 ( 20% )
2%
( 4% )
Светоотдача
с учетом КПД светильника
через 3 месяца /1 год эксплуатации
23 Лм/Вт
( 20 Лм/Вт )
51 Лм/Вт
( 48 Лм/Вт )
112 ЛМ/Вт
( 110 Лм/Вт )
Срок службы, часов 12 000
(3 года*)
10 000
(2,5 года*)
80 000 
(21 год*)
Контрастность и цветопередача слабая очень слабая высокая
Механическая
 прочность
средняя средняя отличная
Температурная устойчивость слабая очень слабая отличная
Устойчивость к перепадам слабая cлабая отличная
Время выхода
в рабочий режим
10-15 мин 10-15 мин 1-2 секунды
Нагревается сильно сильно умеренно
Экологическая безопасность лампа содержит до 100 мг паров ртути лампа содержит натриево-ртутную амальгаму и ксенон абсолютно безвредна
* Среднее время работы уличного освещения  3800 часов в год(Моссвет, Ленсвет)


МИФЫ которые вызывают ошибки при выборе светодиодного аналога светильникам ДРЛ и ДНаТ
МИФ №1. Производители светодиодных светильников завышают характеристики при подборе аналогов для ДРЛ и ДНаТ.
Возможно есть и недобросовесные производители и поставщики завышающие параметры своих светильников, но не надо путать это с тем когда вы сталкиваетесь с не соответствием  светового потока ламп
ДРЛ и ДНаТ и предлагаемого светодиодного аналога!
Если мы действительно подбираем "аналог", то они и не могут совпадать по определению этого слова. Нужно учесть не только заявленные начальные значения этого параметра(светового потока), но и понять кокой он будет реальный с учетом установки ламп в светильник и начала эксплуатации. Обычно эти значения  расходятся до 30...60% и это все обосновано!
Обоснование читайте далее

МИФ №2.
Световой поток светильников ДРЛ и ДНаТ примерно равен справочным данным ламп
ДРЛ и ДНаТ .
    
Как правило  справочные таблицы светового потока приведены НЕ для светильников ДРЛ и ДНАТ, а для ламп ДРЛ и ДНАТ.  Только часть светового потока лампы светит прямо из светильника , остальная часть светового потока должна отразится от светорассеивателя. Отражатель-рассеиватель для светильника имеет большие потери связанные с невозможностью собрать и сформировать весь световой поток из оптико-геометрических сложностей в изготовлении отражателя, а также из больших потерь отражающего материала, для которого ключевым параметром является надежность и цена, а не оптические свойства. Таким образом потери из-за отражателя составляют около 20-25%.  Если в светильники есть защитное стекло, оно также вноси потери до 10%
Вывод: таким образом реальная разница между  световым потоком светильника ДРЛ и ДНаТ и паспортным лампы сотавляет около 27% (25..35%)

МИФ №3. При  световых расчетах можно ориентироваться на паспортный световой поток Светильника (световой поток ламп ДРЛ и ДНаТ  с учетом потерь отражателя светильника).
 
    Лампы ДРЛ и ДНаТ имеют сильную деградацию в процессе первичной эксплуатации, причем которую необходимо учитывать сразу при световых расчетах!
      Лампы ДРЛ  через три месяца теряют порядка 30%
светового потока, а через 1 год эксплуатации  40% светового потока!
      Лампы ДНаТ  через три месяца теряют порядка 15% светового потока, а через 1 год эксплуатации  20% светового потока!
Вывод: таким образом для расчетов освещенности  для светильников с лампами ДРЛ и ДНаТ  необходимо учитывать НЕ начальный (паспортный) световой поток, а  световой поток после начальной эксплуатации , например через 3 месяца, а лучше 1 год эксплуатации!

Примечание: В реальности светодиоды
тоже не идеальны, и есть факторы которые тоже вызывают деградацию светового потока. Но для качественных светильников с правильно рассчитанным теплоотводом и стабилизаторами тока, деградация является незначительной и ей можно пренебречь.

Светодиоды через три месяца теряют порядка 2%
светового потока, а через 1 год эксплуатации  4% светового потока!
 


МИФ №4. Эксплуатация светильников ДРЛ и ДНАТ, дороже светодиодных на стоимость ламп и работ по их замене.
 
    Эксплуатация светильников ДРЛ и ДНаТ, конечно в основном это недешовые работы по замене перегоревших и быстро деградирующих ламп, где нужно учесть не только закупку самих ламп, но и в основном
стоимость дорогих высотных работ с вышкой
 Также с
ледует учитывать существенные дополнительные работы в процессе эксплуатации по удалении пыли и грязи с рассеивателей и отражателей светильников. Нужно достаточно часто протирать светильники, причем аккуратно, учитывая хрупкость ламп. Это является достаточно дорогим  и НЕОБХОДИМЫМ обслуживанием. Если вовремя не протирать отражатель и рассеиватель светильника, потери светового потока могут составить до 50%!
Вывод: Светодиодные светильники тоже пылятся, но их конструкция (за счет плоского стекла и герметичного корпуса, а также отсутствия отражателя, которому предъявляються повышенные требования по чистоте) НО нуждаются в  существенно более редком и простом обслуживания в процессе эксплуатации.



Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)
 
     Распространенный в настоящее время тип ламп используемых в уличном и промышленном освещении. Разработанные ранее других ламп и наименее трудоемкие в изготовлении лампы ДРЛ широко применяются для освещения внутри и вне помещений. Лампы ДРЛ обладают меньшей светоотдачей по сравнению с лампами ДНаТ, но в отличие от них не требуют для зажигания дополнительных высоковольтных запускающих устройств. Эргономические показатели освещения ламп ДРЛ (коэффициент пульсаций светового потока, соответствие спектра излучения солнечному спектру) немного хуже, чем, например, у ламп ДРИ, но гораздо лучше, чем у ламп ДНаТ.
 
Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ)

     В настоящее время широко применяются для освещения улиц, транспортных магистралей, общественных сооружений и т.д. Лампы ДНаТ обладают самой высокой светоотдачей среди газоразрядных ламп и меньшим значением снижения светового потока при длительных сроках службы. В связи с очень высоким коэффициентом пульсаций и большим отклонением спектра излучения лампы в область красного цвета, что нарушает цветопередачу объектов, не рекомендуется применять лампы ДНаТ для освещения внутри производственных и жилых помещений. Большая зависимость светоотдачи и напряжения зажигания у ламп ДНаТ от состава и давления внутреннего газа, от проходящего через лампу тока и от температуры горелки предъявляют очень высокие требования к качеству изготовления и условиям эксплуатации ламп ДНаТ. Поэтому для эффективной работы ламп ДНаТ необходимо обеспечивать "комфортные" условия эксплуатации - высокую стабильность напряжения питания, температуру окружающей среды от -20С до +30С. Отклонение от "комфортных" условий эксплуатации приводит к резкому сокращению срока службы ламп и уменьшению светоотдачи. На срок службы ламп ДНаТ также влияет качество используемых импульсных запускающих устройств. В настоящее время существует широко распространенное заблуждение, что замена ламп ДРЛ на более эффективные лампы ДНаТ приводит к улучшению качества освещения и экономии электроэнергии. При этом не учитывается, что лампа ДНаТ аналогичной мощности при большем световом потоке имеет и больший потребляемый ток. Помимо этого, преобладание красного спектра от ламп ДНаТ ухудшает общую картину видимости освещаемых объектов, что особенно опасно для освещения скоростных автомобильных магистралей.
 
Светодиодные светильники LED
      Сами по себе светодиоды используются достаточно давно, в основном для индикации. Излучение света светодиодом путём рекомбинации фотонов в области p-n перехода полупроводника при прохождении тока. Прорыв в области светодиодов, произошедший несколько лет назад, был связан в первую очередь с получением новых полупроводниковых материалов, повышающих яркость светодиодов более чем в 20 раз. В отличие от других технологий у светодиодов очень высокое КПД – не менее 90%(95-98%). В большинстве существующих технологий присутствует разогрев какого-либо тела или области, на что требуется приличные затраты энергии. Благодаря высокому КПД светодиодная технология обеспечивает низкое энергопотребление и малое тепловыделение. Помимо этого, в силу самой природы получения излучения, светодиоды обладают совокупностью характеристик, недостижимой для других технологий. Механическая и температурная устойчивость, устойчивость к перепадам напряжения, продолжительный срок службы, отличная контрастность и цветопередача. Плюс экологичность, отсутствие мерцания и ровный свет. Это и есть качество современной технологии.

Анализ:
Важно обозначить ещё один момент, о котором не сказано выше. У ламп ДРЛ и ДНаТ присутствует эффект старения. Достоверно известно, что после 400 часов работы падение светового потока у ламп ДРЛ составляет более 20%, а к концу срока жизни более 50%. Большую часть срока службы лампа излучает всего 50-60% от номинального светового потока. Это хорошо видно по кривой спада светового потока. С ДНаТами ситуация ещё печальней, ввиду их меньшей температурной устойчивости. У светодиодов подобного нет. Светодиоды в течение всего своего срока службы сохраняют свои параметры на первоначальном уровне. Лишь к концу срока может наблюдаться незначительное падение. Вот здесь-то и выявляется интересный и важный момент. Получается, что если проводить замеры параметров, например, каждый месяц в течение всего срока службы, а затем вычислить среднее, то оно будет составлять порядка (!)60% от номинала. Заявленные значения параметров касаются лишь начального периода эксплуатации и будут постоянно падать по кривой с самого начала. Это ни что иное как  издержки существующих технологий. Можно вышесказанное интерпретировать следующим образом. За заявленные характеристики(в первую очередь имеется ввиду световой поток) вы платите больше или платите 100% за характеристики в реальности на ~40% ниже.
 
Эффективность использования данных типов светильников.

ДРЛ. Наиболее простая и доступная по цене технология. Низкие начальные затраты при условии отсутствия жёстких требований к освещению оправдывают её использование.
ДНаТ. Лучшая светоотдача среди газоразрядных ламп – единственное серьёзное преимущество перед ДРЛ. Но очень слабый показатель цветопередачи и большая чувствительность к температуре ставит под сомнение целесообразность замены. ДНаТ не рекомендуется использовать для внутреннего освещения, а в некоторых странах даже существует запрет. Освещение дорог, особенно скоростных, также не рекомендуется. При освещении любых других зон использование ламп ДНаТ можно считать оправданным по сравнению с ДРЛ.
Светодиодные светильники. Может показаться невероятным, но у светодиодных ламп нет технических недостатков. Они лучше во всём. В дополнение к сказанному выше можно добавить, что светодиодным лампам не требуются пусковые токи, а соответственно требуется меньшее сечение кабеля. Единственный минус это то, что в цене они прилично впереди. Насколько же оправдано их использование? С учётом всех факторов, касающихся издержек эксплуатации ламп ДРЛ или ДНаТ, срок окупаемости светодиодных аналогов начинается с 3-х лет. То есть – 3 года (или более) светодиодная лампа окупает себя, а во все последующие года приносит прибыль. При этом всё время выдавая самый качественный свет по сравнению с другими технологиями.

Перенапряжение и светодиоды.
На светодиод как на таковой подавать напряжение нельзя из-за его ВАХ(вольт-амперная характеристика). Либо он не загорится, либо сгорит, поэтому светодиод управляется током. Самый простой способ – через резистор. В светильнике для подачи «съедобного» тока на светодиодную цепь предусмотрен так называемый драйвер. Драйвер не только выступает в роли преобразователя (адаптера), но также предохраняет светодиоды от перенапряжения и скачков в электросети. В случае удар на себя принимает именно драйвер, что существенно  снижает стоимость не гарантийного  ремонта светильника.


     Светильники уличные светодиодные (консольные)
     Техническая информация
Яндекс 
цитирования