Содержание

Новости светотехники » Коэффициент мощности светодиодного оборудования.

При использовании светодиодного освещения значительно снижается расход электричества, при этом не происходит снижения светового потока. Достигнуть таких показателей можно благодаря уникальным свойствам светового оборудования, а точнее благодаря коэффициенту мощности.

Светодиодное освещение очень популярно из-за низких энергозатрат, в отличии от других ламп. Одним их самых главных параметров являются мощность и коэффициент мощности. Всю эту информацию производители указывают на упаковке. У светодиодов могут быть одинаковые показатели, но разные технические характеристики и, следовательно, качество. Происходит это из-за разных технологий производства и требований. Для того, чтобы подобрать необходимое светодиодное освещение нужно взаимодействовать только с проверенными поставщиками у которых есть сертификаты и лицензии.

Ранее уже говорили, что одним из основных показателей является коэффициент мощности.

Коэффициент мощности –это часть энергии, которая расходуется на полезную работу, вырабатывая свет. Вся оставшаяся часть уходит на холостую мощность, называемую рективной. Обычно она преобразуется в тепло и теряется. Зачастую реактивная мощность доходит до 80-90%. Абсолютную мощность можно посчитать сложив реактивную и активную мощность.

Если объяснять более просто, то это– неизмеримая величина, определяющая разницу затраченной полезной энергии к общей мощности.Раньше не существовало термина импульсное освещение, за значение коэффициента мощности принимали косинус «ФИ». Если он высокий, то увеличивается энергосбережение и снижаются потери. Параметр сдвига значения тока по фазе находится в диапазоне 0-1. Коэффициент со значением 1 считается идеальным.

Чтобы правильно выбрать светодиодное оборудование, без переплаты холостой энергии, надо учитывать коэффициент мощности. Сегодня на рынке множество вариантов с различными характеристиками и ценами.

Значение коэффициента мощности Высокое Хорошее Удовлетворительное Низкое Плохое
cos φ 0,95..1 0,8..0,95
0,65..0,8
0,5..0,65 0..0,5

Итак, мы выяснили, что высокий коэффициент мощности делает светильник более функциональным. Если, например, взять ДРД лампы, то косинус «ФИ» представлен значением 0,5, это говорит о том, что до 50% тратится просто так. Самый высокий показатель у светодиодных светильников. От 0,9 до 1.
Применение светодиодного оборудования с высокими значениями позволит:

• Значительно снизить энергопотребление
• Уменьшить нагрузку
• Поднять качество

Бывает и так, что коэффициент мощности понижен, но есть возможность его увеличить. Корректирование необходимо для распределения равномерной нагрузки и снижения возможности перепадов напряжения. Для этого необходимо установить дополнительные устройства – реактивный элемент или дроссель.
Такую работу лучше доверить профессионалам, которые учтут все нюансы. В случае если светодиодное оборудование не подходит под стандарты и технические нормы – это может повлиять на качество освещения. Есть еще один элемент в светодиодном оборудовании от которого зависит эффективность освещения – это драйвер. Параметры драйвера влияют на коэффициент мощности и производительность оборудования в целом.

Светодиодное оборудование по стоимости превосходит обычные лампы, но зато быстро окупается благодаря максимальному энергосбережению, качеству и долгим сроком службы.

• Коэффициент мощности в светодиодах находится в диапазоне 0,8-1
• Средний срок службы составляет около 90000 часов

Мощность освещения светодиодных ламп: таблицы

 

Каждый год в мире происходят открытия, которые в дальнейшем позволяют несколько упростить жизнь обычных граждан. Одним из наиболее важных моментов нашей современной жизни – оплата коммунальных услуг. И свет в платежках занимает не последнее место, так как не всегда получается его использовать меньше своих реальных потребностей. Но с изобретением светодиодных ламп и светильников, наконец-то появилась возможность не уменьшать количество используемого света, но при этом платить в разы меньше.

В сегодняшней статье речь пойдет о таком важном параметре светодиодных источников света, как мощность (m), а так же коэффициент мощности и других важных особенностях данного типа освещения.

Особенности и главные технические характеристики

Светодиодные лампочки сегодня активно вытесняют другие типы ламп из повседневного обихода. Ведь они эффективнее остальных источников света.
Для светодиодных ламп характерна сама высокая энергоэффективность. Это означает, что такие лампочки потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем их предшественники.

Обратите внимание! Светодиодные лампочки – источники света нового поколения, принципиально отличающиеся от люминесцентных изделий и ламп накаливания.

Преимущества светодиодных лампочек заключается в следующем:

  • высокая удельная мощность;
  • длительный период службы;
  • высокая энергоэффективность;
  • отличный коэффициент цветопередачи;
Цветопередача

Коэффициент цветопередачи LED

  • экологичность;
  • безопасность эксплуатации.

Но здесь имеются и минусы, которые заключаются в достаточно высокой стоимости светодиодных осветительных изделий. Поэтому такие лампочки пока еще полностью не вытеснили менее эффективные по мощности и качеству освещения источники света.

Для LED характерны следующие характеристики:

  • мощность – от 1 ВТ;
  • световая отдача – 88,8 Лм/Вт;
  • напряжение – 170-240 В;
  • цветовой эффект – теплый или холодный белый/желтый свет;
  • световой поток – 800 Лм;
  • t0 нагрева – 2700 К;
  • длительность (средняя) работы – 40000 ч.

Но самым главным параметром выбора данной продукции для замены типа освещения в доме является мощность и ее коэффициент.

Базовая характеристика светодиодного источника света

Осуществляя замену старых моделей на светодиодные лампочки, первое, на что следует обратить внимание, будет мощность (удельная) и ее коэффициент. Эти параметры для освещения являются базовыми. Для того, чтобы эффективно определить мощность и ее коэффициент, на упаковке приведена таблица с перечнем технических характеристик.

Обратите внимание! Разные лампы, несмотря на одинаковые показатели, могут давать разный свет. Это обстоятельство касается и светодиодных изделий, выпущенных различными производителями.

Две лампы, имеющие одинаковый показатель, могут обладать различным световым потоком, а также углом рассеивания и цветовой температурой. Все этим параметры содержит в себе таблица, указанная на упаковке любых видов ламп.

Под световым потоком понимается мощность излучения (сколько света излучает), которое дает источник света во всех направлениях. Ниже представлена таблица, в которой приведены средние значения светового потока разных ламп.

Световой поток

Световой поток различных ламп

Как видим, данный параметр даст возможность оценить, сколько электроэнергии потребляет источник света. Это очень важно знать при замене одного типа освещения на другой. Для того чтобы правильно определить (m) светового потока и сколько потребляет выбранная модель, существует следующая таблица.

Эквивалентная мощность

Таблица мощности

Из таблицы видно, что при использовании светодиодных ламп на 3 Вт, их светоотдача будет соответствовать лампам накаливания на 25 Вт. Из этой таблицы также видно, сколько экономии в плане потреблении электроэнергии может принести даже самый маломощный источник света.

 

Обратите внимание! Показатели, которые приведены в таблице, указаны в усредненные значения. Это означает, что на деле они могут немного расходиться с указанными цифрами, особенно у разных производителей.

Коэффициент мощностей светодиодной продукции

Как уже говорилось выше, потребляемая (m) является важным показателем эффективности применения для освещения того или иного источника света. Благодаря этой характеристике и появились светодиодные светильники. При одном и том же уровне светового потока, они потребляют гораздо меньшую (m), экономя тем самым электроэнергию и ваши деньги.

Обратите внимание! Нельзя рассматривать отдельно (m) лампы, ее эффективность и световой поток.

Потребляемая мощность измеряется в ваттах и всегда указывается производителями на упаковке каждого осветительного изделия. При этом имеется еще один показатель, о котором следует рассказать в данной ситуации – коэффициент (m).

Расчет коэффициента мощности

Коэффициент мощности для светодиодных ламп

Данный коэффициент иначе еще называется как косинус фи. Но это более старое название параметра тех времен, когда еще не существовало импульсных источников питания. Он отражает степень искажения формы имеющегося в сети синусоидального напряжения. Также этот коэффициент отражает сдвиг тока по отношению к напряжению. Он измеряется в относительных единицах и располагается в диапазоне от одного и меньше.
Обратите внимание! Идеальный вариант для освещения – коэффициент (m) равный единице.

Эффективность работы как важный параметр выбора

Выбирая светодиодный тип освещения, необходимо правильно подобрать источник света. На сегодняшний день LED продукция представлена широчайшим ассортиментом самых разнообразных видов.

Светодиодные лампочки

Разнообразие светодиодных моделей

Выбирать здесь необходимо не только по вышеприведенным параметрам, но и по эфнергоэффективности. При этом, какую бы модель вы не выбрали, она все равно будет намного эффективнее чем старые аналоги (накаливания, галогеновые и люминесцентные).

Еще одной важной характеристикой выбора LED продукции является оценка ее эффективности. Под эффективностью понимают отношение светового потока лампы к ее потребляемой мощности. Данный параметр измеряется в люменах/ватт.

Обратите внимание! Чем выше эффективность источника света, тем ярче он будет светить, потребляя все ту же мощность.

Для LED стандартной величиной эффективности будет 80-100 люмен/ватт. Для примера, эта же величина у ламп накаливания будет находиться на уровне около 12 люмен/ватт. Уже глядя только на эти цифры видно, насколько использование LED будет эффективнее и выгоднее, чем ламп накаливания, которые уже отживают себя, так как не способны выдерживать конкуренцию со стороны более выгодных моделей.

Небольшой нюанс, о котором следует помнить

При оценке такого показателя, как эффективность следует различать, что есть эффективность светодиодов и отдельно осветительных приборов. Рост эффективности LED-светильников непрерывно увеличивается в связи с повышением эффективности самих светодиодов.

Разнообразие светодиодов

Светодиоды

Но при этом следует помнить, что плафон и драйвер осветительного прибора вносит определённую долю потерь. Об этом часто забывают люди при выборе источника света под определённые типы осветительных приборов. Поэтому выбирая лампочку под конкретный тип прибора, следует обязательно помнить о таких потерях. Иначе выбранная модель, даже при одинаковой мощности с заменяемой, может давать световой поток меньшего значения. В результате этого освещение помещения будет некачественным и не станет отвечать нормам, прописанным в регламентирующих этот вопрос документах.
При детальном рассмотрении эффективности, как отношения светового потока к потребляемой мощности, можно быстро определить степень эффективности применения LED как выгодного заместителя старых источников света (накаливания, галогеновые и люминесцентные лампочки).

Заключение

Проводя сравнительную оценку по мощности, эффективности и другим критериям оценки перспективности того или иного источника света, светодиодные лампы бесспорно занимают лидерские позиции по всем параметрам. Их низкое потребление электричества при одинаковой мощности и световом потоке делает LED-продукцию наиболее перспективной плане применения для освещения дома и улицы. Как только они подешевеют, старые модели наверняка станут достоянием истории.

 

Сага о светодиодных лампах. Часть 1 — история и терминология / Habr

Этой статьей я хотел бы начать серию публикаций, посвященных приборам, которые человечество применяет для освещения. Как явствует из заголовка, основное внимание планируется уделить светодиодным лампам, их сравнению и рассказу о том, почему одни лампы получаются хорошими, а другие — плохими, сопровождаемому наглядными примерами того и другого. Да-да, все верно — планируются замеры, распиливания и раскручивания. Однако прежде чем начинать что-то мерять и сравнивать, всегда полезно немного погрузиться в историю вопроса и поговорить о том, что же и зачем надо мерять.

Прежде всего я, как и обещал, предлагаю погрузиться в историю. Тем не менее, поскольку копаться в пыли веков — занятие на любителя, я спрятал эту часть под спойлер.Погрузиться в историю освещения.В деле создания искусственных источников света человечество прошло долгий путь – от костров, факелов и плошек с маслом до лампы Арганда, от лампы Арганда к классической керосиновой лампе, и, в конце концов, к электрическому освещению, символом и основным представителем которого по праву является лампа накаливания. Фактически, лампа накаливания была абсолютно господствующим прибором бытового освещения более ста лет, с того момента, как в начале двадцатого века она стараниями Эдисона приобрела современный вид. К слову, вопреки расхожему мнению, Эдисон не изобретал ее — поместить нагреваемое током тело в стеклянную колбу с бескислородной атмосферой первым догадался Лодыгин, и именно ему принадлежат патенты как на собственно лампу накаливания, так и на использование в качестве тела накала тугоплавких металлов, в частности, вольфрама (US Patent No. 575002), который применяется в лампочках и по сей день. Гений же Эдисона состоял в том, что он смог довести идеи всех, работавших над проблемой электрического освещения ранее, до коммерческого применения, приносящего реальную прибыль; именно благодаря ему лампа накаливания из лабораторного прибора стала повсеместным, привычным и удобным источником света.


(Источник картинки)

Несмотря на появление люминесцентных газоразрядных ламп ближе к середине двадцатого века (знакомые всем белые трубки) можно с уверенностью сказать, что за последние сто лет в бытовом освещении не произошло существенных перемен. В домашних условиях классические газоразрядные лампы так и не прижились, поскольку требовали гораздо более сложной, громоздкой, дорогой и порой надоедливо гудящей схемы включения, а при запуске мигали. Конечно, они обеспечивали существенную по сравнению с лампами накаливания экономию энергии, но в быту комфорт важнее экономии… К слову, в некоторых случаях их применение было невозможно и на производстве – поскольку газоразрядной лампе практически не присуща инерция, в классической схеме включения она на самом деле не горит непрерывно, а включается и выключается сто раз в секунду. Казалось бы, что плохого? Ведь человеческий глаз достаточно инерционен, чтобы не замечать этого. Тем не менее, иногда это может быть просто опасно из-за так называемого стробоскопического эффекта: при определенном соотношении частот мерцания и вращения детали, например, на токарном станке, последняя может казаться неподвижной или вращающейся гораздо медленнее истинной скорости. В частности, если за один полупериод сети деталь будет делать полный оборот, при каждой вспышке лампы глаз будет видеть ее в одном и том же положении, а человеку будет казаться, что она неподвижна. Очевидно, чем может окончиться такая ошибка. Именно по этой причине светильники местного освещения рабочей зоны, которые можно наблюдать на станках, никогда не содержат газоразрядных ламп (ГОСТ 12.2.009-99).


(Wikipedia)

Конечно, современная схемотехника в состоянии решить все перечисленные проблемы (и достаточно успешно решает их в «сберегайках»). Однако к тому моменту, как это стало возможно, в мире освещения произошло событие, сравнимое с изобретением лампы накаливания – были изобретены и доведены до промышленного производства белые светодиоды.

Первое известное сообщение об излучении света твердотельным полупроводниковым прибором датируется 1907-м годом, когда Генри Раунд наблюдал свечение нетеплового характера при прохождении тока через контакт металла и карбида кремния; позже, в 1923-м году, Олег Лосев независимо пришел к тем же результатам и создал то, что уже можно было назвать светодиодом. Оба исследователя вполне оценили масштабы своих открытий, однако уровень науки того времени не позволил продвинуться дальше по пути применения обнаруженных эффектов для освещения. Первый светодиод, который смог покинуть лабораторию, был изобретен Ником Холоньяком в 1962-ом году. Тем не менее, до освещения было еще очень далеко – излучаемый свет был неярок и ограничивался красным и оттенками оранжевого.

Со временем ученые существенно улучшили характеристики светодиодов – расширили набор возможных цветов свечения вплоть до зеленого, повысили светоотдачу и яркость кристаллов. Но настоящий прорыв произошел в 1994-ом году, когда Сюдзи Накамура изобрел синий светодиод, подходящий для промышленного производства. Только тогда впервые стало возможно получить белое свечение, скомбинировав уже существующие красные и зеленые со свежеизобретенными синими кристаллами. Вскоре (в 1996-ом году) был изобретен и классический на сегодня белый светодиод – синий кристалл, покрытый люминофором, переизлучающим часть энергии синего света в желтой области. Именно так работают современные осветительные светодиоды – смешение синего света от синего кристалла и желтого от люминофора дает белый свет.


(Источник картинки)

Итак, будем считать, что исторический ликбез проведен. Теперь поговорим о том, какие же параметры есть у светодиодных ламп и зачем их надо мерять, ведь, казалось бы, светодиоды — чистый идеал освещения: долговечны, практически не нагреваются в отличие от ламп накаливания, почти не содержат вредных веществ в отличие от газоразрядных ламп; лучшие их экземпляры превосходят в эффективности газоразрядные лампы, худшие – как минимум гораздо эффективнее сравнимых ламп накаливания.

Однако понятно, что идеалов не бывает. У светодиодов тоже есть свои особенности, делающие технику их применения отдельным инженерным миром. Например, лампа накаливания совершенно спокойно работает при температурах в тысячи градусов – светодиоды очень требовательны к охлаждению: часто заявляемый срок службы в сотни тысяч часов (для сравнения – у лампочки накаливания около тысячи) достигается только при практически комнатной рабочей температуре, или, как минимум, чрезвычайно щадящем режиме. Эффективность светодиодов тоже зависит от качества их охлаждения. Как и газоразрядные трубки, светодиоды нельзя включить в сеть просто так – им нужна особая схема-драйвер, от качества которой напрямую зависит общее качество лампы. Отдельная проблема – обеспечение совместимости с традиционными светильниками. Геометрия лампы накаливания чужда светодиодам – охлаждение (в котором лампа накаливания не нуждалась) часто затруднено; ограниченность объема предъявляет серьезные требования и к габаритам драйвера, что тоже отражается на характеристиках.

Одним словом, природа светодиодов принуждает искать различные компромиссы при создании светильника на их основе. Поиск устойчивого идеала конструкции, для лампы накаливания завершившийся в первой половине двадцатого века, в случае светодиодов еще идет; потому сейчас на рынке одинаково часто встречаются как действительно хорошие продукты, так и явно неудачные модели. При этом, если с лампами накаливания все было просто, то светодиодные лампы обладают большим количеством характеристик, некоторые из которых незаметны «на глаз», а то и вовсе неочевидны для неискушенного человека, но при этом напрямую определяют качество лампы.

В целом, параметры светодиодных ламп можно разделить на две группы: световые и электрические. Внимание ко второй группе объясняется тем, что компактные люминесцентные и светодиодные лампы идеологически гораздо ближе к стиральным машинам, блендерам, бритвам и прочей более-менее сложной бытовой технике, чем к «просто лампочкам». С лампами накаливания все понятно – электрически это просто сопротивление, потому и долго мерять ничего не надо, все и так ясно. В интересующем нас случае мы, напротив, имеем дело с некоторой хитрой схемой, в конечном итоге вносящей ощутимый вклад в общую эффективность; потому игнорировать электрические параметры здесь никак нельзя.

К световым параметрам прежде всего относится полный световой поток лампы ([total] luminous flux). Если по-простому, характеризует, сколько же света она излучает в целом во все стороны. Параметр это интересный и полезный, однако надо сказать, что простому смертному он мало что поясняет. Измеряется поток в идеально сферическом фотометре (правда, не в вакууме), и потому к поведению лампы в обычном светильнике имеет несколько опосредованное отношение. Самое ценное для нас применение оного – сравнение разных ламп по светоотдаче (о которой далее). Единица измерения – люмен (lm).

С точки зрения пользователя гораздо более интересен такой параметр, как освещенность (illuminance) – показатель того, насколько ярко лампа что-то освещает. На самом деле это, конечно, не относится к характеристикам самой лампы, а зависит в том числе и от конструкции светильника, расстояния от него до освещаемой поверхности, расположения этой самой поверхности и прочего, вроде коэффициента отражения окружающих предметов. Поэтому как-либо обобщить его сложно. Измеряется освещенность в люксах (lux, lx). Уровни освещенности нормируются санитарными правилами и нормами.

Световая отдача (luminous efficacy) – важный параметр, световой КПД лампы. Показывает, сколько света лампа выдает на один Ватт потребляемой мощности. Измеряется в люменах на Ватт. Абсолютный теоретический предел световой отдачи равен 683 лм/Вт. Правда, эта цифра справедлива только для монохроматического источника зеленого цвета. Для источника белого света, который, разумеется, с позиций общего освещения интересен более всего, теоретический максимум составляет около 240 лм/Вт.

Цветовая температура (CT, CCT – [correlated] color temperature) – если по простому, показывает оттенок излучаемого света, от красноватого до синеватого. Измеряется в Кельвинах. Надписи на упаковках ламп «2700K», «4200K», «6500K» — это про нее. Почему цвет измеряется в единицах температуры? Смысл в следующем: если нагреть абсолютно черное (неотражающее) тело до указанной температуры, то оно будет светиться таким же цветом, как и тот световой прибор, на котором написаны эти цифры.

Цветовая температура 2700 — 3000 Кельвин соответствует классическому оттенку ламп накаливания. Лампы накаливания, к слову, и не дают в этом смысле особого выбора – свет в них получается в результате настоящего нагревания, а нагреть вольфрам до температуры более примерно трех тысяч Кельвин не получится — при 3700K он уже плавится, а нить накаливания в процессе работы все же должна сохранять достаточную механическую прочность. В светодиодных и люминесцентных лампах процесс получения света не связан с нагреванием непосредственным образом, потому возможно получение любого оттенка.

Для справки, цветовая температура около 4200K соответствует утреннему солнцу, а за 6500K принят стандартный дневной свет.

Коррелированная цветовая температура – термин, применяемый к источникам с линейчатым спектром (газоразрядные лампы), к которым классическое определение цветовой температуры, строго говоря, неприменимо. В смысле восприятия глазом означает то же самое.

Вообще, выбор цветовой температуры ламп для домашнего освещения – вопрос субъективный. Можно только порадоваться, что современные технологии дают нам возможность выбирать.

Индекс цветопередачи (CRI, color rendering index) – показывает, насколько цвета, наблюдаемые в свете искусственного источника освещения, будут близки к тем, которые мы наблюдаем при свете солнца. Измеряется в относительных единицах либо процентах; идеальное значение, соответствующее солнечному свету, – 100% или 1. Этот параметр – пожалуй самый субьективный из объективных параметров освещения. Тестируется он на специально определенных цветах, некоторые из которых имеют поэтичные описания вроде «цвет увядшей розы». Если говорить о его практической значимости, то дело вот в чем: наверняка многим знакомо ощущение, что лампа светит вроде как ярко, но при этом совершенно «не освещает». Именно за это отвечает индекс цветопередачи. В целом можно сказать, что все, у чего CRI выше 80%, будет именно освещать, а не просто светить.

Вообще же цветовая температура и индекс цветопередачи – субъективные по восприятию параметры. Так что тут просто надо пробовать и остановиться на том, что больше нравится.

Пульсации светового потока – из-за того, что напряжение в сети переменное, лампы могут мерцать. Низкочастотные пульсации плохи по многим причинам, одна из которых – упоминавшийся в «исторической» части стробоскопический эффект. Разумеется, производители всеми силами стараются сделать световой поток светильника как можно более равномерным. Измеряются пульсации светового потока в процентах; на пульсации также существуют санитарные нормы.

На этом со световыми параметрами ламп можно закончить и перейти к электрическим характеристикам. Из них наибольший интерес представляют КПД схемы управления и коэффициент мощности.

С КПД схемы управления все понятно – можно поставить в лампу самые лучшие светодиоды на свете, но свести все их преимущества в ноль схемой стабилизации тока, расходующей больше мощности, чем сами излучатели. Имеряется КПД, как известно, в процентах, вычисляется как отношение мощности на выходе к мощности на входе. Идеальное значение, разумеется, 100%.

Коэффициент мощности, «косинус фи» (PF, power factor) – более тонкая материя. Скажем так, он показывает, насколько разумно и аккуратно устройство распоряжается сетевой энергией. Дело в том, что, как уже говорилось, современная продвинутая лампа – это не резистор, потребление тока оной носит сложный характер; при этом потребляемый ток часто не совпадает по форме и фазе с сетевым напряжением. Не вдаваясь (пока что) в подробности скажу, что это приводит к хитрым эффектам, которые в глобальном масштабе могут доставить много головной боли энергетическим компаниям. По простому – чем больше коэффициент мощности, тем лучше. Измеряется он в процентах или относительных единицах, идеальное значение – 100% или 1. Единичный коэффициент мощности имеет простое сопротивление без емкостных и индуктивных составляющих. Для сети это самая дружелюбная нагрузка. Предельное значение коэффициента мощности, которое еще можно считать приличным, составляет 0,8 (ГОСТ 13109-97).

В целом, перечисленные параметры можно считать основными численными характеристиками, описывающими качество светильника. Конечно, сюда еще стоит добавить такие категории, как качество исполнения а также красота и «правильность» схемотехники, но это уже чисто субъективные соображения, которые, вообще говоря, находят некоторое отражение и в объективных параметрах. Кроме того, конкретно для светодиодных ламп необходимо оценивать и качество охлаждения, поскольку оно непосредственно сказывается на эффективности и сроке службы.

На этом пока что все. Если у читателей обнаружится интерес к предложенной мной тематике, то в следующих статьях мы оценим, как параметры, конструкция и схемотехника некоторых распространенных светодиодных ламп соотносятся с вечными идеалами.

Примечание

В связи с обилием в статье цифр и фактов, отдельно отмечу, что все утверждения, источник которых не указан явно, взяты из Википедии (англоязычной либо русскоязычной).

ГОСТы по освещению, светильникам и лампам

ГОСТ 15049-81 Лампы электрические. Термины и определения
ГОСТ 12.2.007.13-2000 Система стандартов безопасности труда. Лампы электрические. Требования безопасности
ГОСТ Р МЭК 62471-2013 Лампы и ламповые системы. Светобиологическая безопасность
ГОСТ Р МЭК 60901-2011 Лампы люминесцентные одноцокольные. Эксплуатационные требования
ГОСТ Р МЭК 61195-99 Лампы люминесцентные двухцокольные. Требования безопасности
ГОСТ Р МЭК 60081-99 Лампы люминесцентные двухцокольные. Эксплуатационные требования
ГОСТ 6825-91 Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения
ГОСТ Р 53075-2008 Лампы металлогалогенные. Эксплуатационные требования
ГОСТ 31997-2012 Лампы миниатюрные
ГОСТ Р 52706-2007 Лампы накаливания вольфрамовые для бытового и аналогичного общего освещения. Эксплуатационные требования
ГОСТ Р МЭК 60357-2012 Лампы вольфрамовые галогенные (не для транспортных средств). Эксплуатационные требования
ГОСТ 2239-79 Лампы накаливания общего назначения. Технические условия
ГОСТ 28712-90 Лампы накаливания для бытового и аналогичного общего освещения. Требования безопасности
ГОСТ 10771-82 Лампы накаливания светоизмерительные рабочие. Технические условия
ГОСТ Р 53073-2008 Лампы натриевые высокого давления. Эксплуатационные требования
ГОСТ 24127-80 Лампы непрерывного действия газоразрядные. Термины и определения
ГОСТ 31948-2012 Лампы разрядные (кроме люминесцентных ламп). Требования безопасности
ГОСТ 27682-88 Лампы ртутные высокого давления
ГОСТ Р 53074-2008 Лампы ртутные высокого давления. Эксплуатационные требования
ГОСТ Р МЭК 62560-2011 Лампы светодиодные со встроенным устройством управления для общего освещения на напряжения свыше 50 В. Требования безопасности
ГОСТ Р 54815-2011 Лампы светодиодные со встроенным устройством управления для общего освещения на напряжения свыше 50 В. Эксплуатационные требования
ГОСТ Р МЭК 60968-99 Лампы со встроенными пускорегулирующими аппаратами для общего освещения. Требования безопасности
ГОСТ Р 52712-2007 Требования безопасности для ламп накаливания. Часть 1. Лампы накаливания вольфрамовые для бытового и аналогичного общего освещения
ГОСТ Р МЭК 60432-2-99 Требования безопасности для ламп накаливания. Часть 2. Лампы вольфрамовые галогенные для бытового и аналогичного общего освещения
ГОСТ Р 54416-2011 Лампы накаливания. Требования безопасности. Часть 3. Лампы вольфрамовые галогенные (не для транспортных средств

F.A.Q. Косинус Фи , КПД и другие параметры светодиодных светильников СД и СДУ арт.78

Часто задаваемые вопросы относительно светодиодных светильников СД и СДУ(арт.78):

Вопрос: Почему в информации о потолочном светодиодном светильнике СД-35(арт.78)  указана потребляемая мощность 35 Вт, при этом в светодиодном светильнике установлено всего 24 одноваттных светодиода и указан параметр «cos φ не менее 0,95»? Получается, что 24 Вт потребляют светодиоды, и ещё 11 Вт источник питания? Значит истинный cos φ источника питания вашего светодиодного светильника не выше 0,5?


Ответ: Вся приведенная информация о светильнике СД-35 достоверна. Дело вот в чем – в наших светильниках СД-35(арт.78), СД-50(арт.78) и других этой серии мы действительно используем одноваттные светодиоды, но «одноваттный» - это всего лишь ТИП светодиода, что вовсе не означает, что светодиод потребляет ровно 1 Вт энергии. Мы используем источник фиксированного тока для питания светодиодов (350 мА). У используемых нами одноваттных светодиодах при токе 350 мА прямое падение напряжения на светодиоде от 3,1 до 3,5 В (это зависит от бина светодиода). Небольшие отклонения в параметрах светодиодов даже в пределах одной партии обусловлены особенностями технологического процесса производства самих светодиодов и являются естественными.

Получается, что реальная мощность одного светодиода:

 

При этом суммарная мощность, потребляемая светодиодами составит:

 

Источник тока в наших светодиодных потолочных светильниках в реальности имеет значение cos φ не менее 0,95, вы можете убедиться в этом, подключив любой из наших светильников к специальному измерительному прибору (фазометру, или интеллектуальному мультиметру с функцией «True RMS»).

В итоге, суммарная потребляемая мощность нашего светильника СД-35(арт.78) составляет:

Получается, что реальная потребляемая мощность наших потолочных светодиодных светильников СД-35(арт.78) составляет от 27 до 31 Вт. Указанный параметр «Потребляемая мощность – 35 Вт» означает возможное предельное максимальное потребление светильника, указанное в ТУ, что, в свою очередь, является требованием «правильных» органов по сертификации (заявление максимально возможной потребляемой мощности). Напомним, что наши светильники сертифицированы в одном из авторитетнейших органов по сертификации АНО «СветоС».

 Примечание. Режим работы мощных светильников, таких как уличные светодиодные светильники СДУ-50(арт.78), СДУ-70(арт.78), СДУ-90(арт.78), СДУ-120(арт.78) и другие этой серии, а также промышленные светодиодные светильники СД(арт.78)  и модификации светильников СУС) немного отличается от режима работы офисных. Усилиями наших инженеров в драйверах указанных светильников cos φ составляет более 0,97 (вплоть до 0,98…0,99). При этом, аналогично приведенному выше примеру, можно подсчитать реально потребляемую мощность. В режиме питания мощных светильников ток через светодиоды обычно выше, чем 350 мА (до 390 мА и выше), что оправдано эффективным теплоотводом светильников.

Коэффициент мощности светильника

Коэффициент мощности (КМ) светильника напрямую связан с появлением индуктивной составляющей (дроссели или трансформаторы) в цепях питания источников света. Традиционные лампы накаливания введения такого коэффициента не требовали — в цепях питания таких ламп реактивная составляющая отсутствует.


Определение и физика коэффициента мощности

Математическое определение КМ выражено в отношении активной мощности источника света к его полной величине, потребляемой светильником. Более понятным языком КМ формулируется как отношение полезной энергии расходуемой на освещение, к полной мощности осветительного прибора.

Разница полной и полезной мощностей является следствием появления в цепях питания светильника нелинейных электронных устройств, которые вызывают фазовый сдвиг между напряжением и током. Традиционно к таким устройствами относят дроссели или трансформаторы.
Графическое обозначение КМ принято выражать двумя символами — cos φ или λ. Первый символ показывает значение КМ в относительных величинах от 0 до 1, а второй — в процентах. При совпадении полной и активной мощности cos φ = 1, а λ = 100%.

КМ светильников разного типа

Как уже было сказано, традиционные лампы накаливания не имеют потерь на сдвиге фазы и их КМ равен 1 или 100%. Люминесцентные лампы имеют КМ от 0,92, а величина коэффициента некоторых моделей ламп ДРЛ доходит до 0,5 или 50 %. На практике это означало, что у таких ламп на освещение расходовалось лишь половина потребляемой мощности.

Светодиодные источники света по значению КМ приближаются к лампам накаливания, его величина близка к 1 или 100%. На практике это означает, что коэффициентом мощности для светодиодных источников света можно пренебречь — светодиодный светильник практически не вносит потерь в цепи питания, вся потребляемая энергия расходуется на освещение.

Таблица мощности светодиодных светильников

Ежегодно во всем мире делаются разнообразные открытия, которые впоследствии предоставляют возможность намного упростить жизнедеятельность человечества. Одним из важнейших моментов современного человека является оплата коммунальных услуг. Не последнее место в этих платежах занимает электричество. Не всегда получается расходовать электрическую энергию меньше собственных потребностей. С появлением светодиодной технологии освещения появилась возможность платить за электроэнергию гораздо меньше, при этом использовать свет в необходимом количестве. Все это благодаря малой мощности светодиодных светильников, при которой они излучают аналогичный световой поток, к примеру, стандартных лампочек накаливания, мощность которых в разы больше.

В этой статье:

Особенности, технические параметры светодиодного источника света

LED лампы на сегодняшний день активно вытесняют с рынка светотехнической продукции прочие световые источники. Они намного эффективнее и экономичнее в плане расходования электрической энергии, а также отличаются наиболее максимальным сроком эксплуатации.Виды свтодиодного освещения

Виды свтодиодного освещения

Мнение эксперта

Иван Зайцев

Специалист по освещению, консультант в отделе строительных материалов крупной сети магазинов

Задать вопрос эксперту

Важно! Светодиодные элементы – это световые источники современного поколения, которые принципиально отличаются от стандартных лампочек с нитью накаливания и люминесцентных моделей светотехники.

Преимущества led осветителей

  • Достаточно продолжительный эксплуатационный период.
  • Безопасность использования.
  • Повышенная удельная мощность.
  • Высокая энергетическая эффективность.
  • Не представляют опасности для экологии окружающей среды.
  • Высокий коэффициент цветовой передачи.Светодиодные источники света

Важно! Единственный минус лед-светотехники – это высокая цена изделия. Поэтому многие пользователи еще пока отдают предпочтение более дешевым источникам света. Но если разобраться, то светодиодные светильники благодаря значительной экономии электрической энергии и продолжительному сроку эксплуатации полностью окупаются.

Характеристики LED источников света

  • Мощность светильника – от 1 Вт.
  • Напряжение – 170-240 В.
  • Световая передача – 88,8 Лм/Вт.
  • Цветопередача – теплый, белый холодный световой поток.
  • Цветовая температура – 2700 К.
  • Поток света – 800 Лм.
  • Эксплуатационный период – порядка 50 тысяч часов.

Важно! Основной параметр, по которому необходимо ориентироваться, покупая светодиодные приборы освещения – это мощность светового источника и коэффициент мощности, который также называют – косинус «Фи».

На что нужно обращать внимание при покупке ЛЕД оборудования

При замене в квартире или частном доме осветительной системы, организованной на основе потолочных люстр, настенных бра и прочих световых устройствах, на которых в качестве светового источника выступают лампочки накаливания, стоит учитывать мощность светодиодных изделий, а также ее коэффициент. Это базовые показатели освещения.

К сведению! Лампы разного типа, имеющие одинаковые характеристики, способны излучать абсолютно разный световой поток, в том числе и светодиодные светильники разных производителей.

Сравнительная таблица потока света разных типов световых источников

Лампа накаливания, Вт Люминесцентная, Вт Светодиодная, Вт Световой поток, Лм
25 16 5,5 250
40 22 8 400
60 30 11 630
75 36 15 900

Этот параметр предоставляет возможность понять, сколько электрической энергии будет расходовать светотехническое оборудование, что важно при смене одной осветительной системы на другую.

Таблица эквивалентности мощностей разных световых источников

Лампа накаливания, Вт Люминесцентная, Вт Светодиодная, Вт
15 3 1
35 7 3
50 11 5
70 15 7
90 19 9
120 25 12

Как видно из таблицы, при использовании ЛЕД осветителей мощностью всего лишь 5 Вт интенсивность освещения будет аналогична стандартной лампочке накаливания на 50 Вт. Соответственно, можно подсчитать возможную экономию электрической энергии.

К сведению! Все показатели, представленные в таблице, являются усредненными значениями. У разных производителей могут быть небольшие отклонения от этих цифр.

Также, чтобы понимать выгоду светодиодных источников, можно сравнить их эффективность светового излучения с лампами накаливания: LED – 100 Лм/Вт, ЛН – 12 Лм/Вт.