Параметры и характеристики светодиодных ламп

Расчет освещения светодиодными лампами

Соотношение ватт светодиодных ламп и ламп накаливания приводит к тому, что лучше экономии не найти. Поэтому прежде, чем совершать закупку LED-оборудования необходимо все как следует рассчитать.

1. Посмотрите технический паспорт к прибору. В нем указываются все величины необходимые для расчетов. Мы используем показатель яркости света или световой поток.
2. Определяем площадь комнаты, в которой планируется установить светодиодное освещение.
3. Теперь число квадратных метров умножаем на значение освещенности помещения указанное в СНИП, а затем полученную величину делим на световой поток в люменах, который мы взяли из инструкции к светильнику.

, где

R- расчет освещенности помещения светодиодами;

Р- площадь комнаты;

Х- нормированная величина СНИП;

Y- световой поток прибора, Лм.

Пример расчета по формуле

Предположим вам необходимо найти расчеты для небольшого помещения. Здесь мы знаем площадь 13 кв. м — это коридор. Норма СНИП для данного помещения составляет 100 Люкс, световой поток нашей лампочки 400 Лм, значит, R= 13*100/400= 3,25. Из полученного значения делаем вывод, что нам необходимо 3, а лучше 4 таких лампочки.

Угол рассеивания

Углом рассеянности светодиодных приборов называют угол, под которым поток света расходится от светового источника. Показатели измеряются в градусах. Значения варьируются в пределах 15-360 градусов.  Обычные лампы накаливания имеют стандартный угол рассеивания 360 градусов, LED-приборы — более расширенные возможности. По углу рассеивания их можно разделить на три группы:

• Узкий угол (до 60 градусов). Элементы света с такими показателями дают концентрированное освещение объектов и применяются для локального подсвечивания. Например, для освещения конкретной зоны в доме (зеркала, полки, телевизоры).
• Широкий угол (90-360 градусов). LED-приборы с такими показателями создают равномерное освещение по всей площади помещения.

Угол рассеивания.

При покупке светильников с промежуточным углом рассеивания лучше выбирать модели с поворотной опцией. Она позволяет менять цветовое направление. Стандартным считается показатель 210 градусов. Его достаточно для полноценного освещения жилых объектов. В коммерческих и дизайнерских целях используются лампы с углом рассеивания 110-120 градусов для подсветки мелких деталей.

Сферы применения ламп E40

Нишу устройств с направленным световым потоком в промышленной сфере давно заняли светодиодные прожекторы. Лампочкам с цоколем E40 отведена ниша рассеянного освещения больших площадок и помещений.

Основными местами их использования являются:

1. Уличная территория промышленных объектов, складов, транспортных баз, общественных заведений.
2. Придорожные фонарные столбы.
3. Дворы частных домов, дач.
4. Торгово-развлекательные центры.
5. Производственные цеха с высокими потолками.
6. Стадионы.
7. Ангары.
8. Детские площадки.

В зимнее время светодиодные лампы хороши тем, что при попадании на них снега не создаётся разницы температур в различных частях корпуса. Благодаря этому не нарушаются прочностные характеристики их колб.

Цоколь E40 является пережитком прошлого, поэтому вряд ли в будущем он будет использоваться в новых сферах.

Какую лампу выбрать: мнение и объяснение экспертов

В светильниках повышенной мощности традиционно использовались галогенные и люминесцентные лампы. Однако с появлением светодиодных источников света ситуация изменилась. LED-лампы Е40 своими параметрами доказывают, что светлое будущее – за ними.

Преимущества светодиодных приборов:

• экономичность: потребление энергии уменьшается в 1,5–3 раза;
• надежность: колба не разбивается, лампа не взрывается; степень защиты – IP 64 и выше: это значит, что внутрь корпуса не проникают влага и грязь;
• яркость светового потока – до 16,5 тысяч люменов;
• безопасность: отсутствие вредного излучения, экологичность лампы;
• угол рассеивания излучения – 120–360 градусов;
• срок службы – 60–80 тысяч часов.

С таким набором характеристик неудивительно, что светодиодные лампы Е40 могут использоваться везде, где нужен яркий и безопасный свет: от площадки детского сада до заводского цеха.

Световой поток

Световым потоком называют количество энергии, которую отдает элемент освещения. Зная параметр, можно быстро найти замену перегоревшей лампочке в светильном оборудовании. Световой поток измеряется в люменах. Второй параметр — эффективность. Он определяет отношение мощности светового потока к мощности потребляемой электроэнергии. Эти показатели говорят об экономичности светодиодных устройств. Например, стандартная лампа накаливания имеет мощность 20 Вт. Ее световой поток приравнивается к 250 люменам. Такие же показатели потока света наблюдаются у LED-лампочек с мощностью 2-3 Вт.

Показатели светового потока.

Подключение

Схема подключения ламп ДРЛ показана на рисунке, заметим, что проверить работоспособность этих источников освещения можно только включив их соответствующим образом.

Схема подключения дугового ртутного источника света

Обозначения на схеме:

• EL1 – устройство ДРЛ;
• С – конденсатор не электролитического типа(должен быть рассчитан на работу с напряжением не менее 250В), служит для снижения потребления электроэнергии за счет уменьшения реактивной мощности;

Видео: Схема подключения дросселя к лампе ДРЛ

Каждому типу лампы нужен соответствующий дроссель, его задача – понизить ток источника питания, подключение ее напрямую приведет к выходу их строя.

Фотография дросселей

Емкость конденсатора подбирается согласно следующей таблицы:

Мощность источника освещения

(Вт)

(мкФ)

Бездроссельные осветительные приборы (ДРВ), в отличие от ламп ДРЛ, не требуют специальной схемы включения.

Низкокачественные китайские лампочки

Ниже представлена светодиодная лампа в разобранном виде от неизвестного китайского изготовителя.В отличие от предыдущего образца, в данном устройстве отсутствует радиатор и драйвер. Вместо драйвера установлен простой блок питания на основе неполярного конденсатора, который не способен надежно стабилизировать выходной ток. Размещается блок питания в центре платы со светодиодами. С одной стороны – это диодный мост с резисторами. С другой – два конденсатора. В результате простоты такой конструкции стоимость изделия имеет гораздо меньшую стоимость.

Функцию охлаждения в таких лампочках выполняют небольшие отверстия в корпусе. Их эффективность крайне мала, что подтверждено перегоранием кристаллов светоизлучающих диодов. Плата крепится к пластиковому корпусу при помощи защелок. Электрически плата соединяется с цоколем двумя запаянными проводами. Простота такой конструкции не надежна и не способна обеспечить долгосрочную работоспособность устройства.

Что это такое

В названиях ламп обычно закладывается тип источника света. Специалист, разбирающийся в маркировке, быстро определит параметры и принцип действия прибора.

Расшифровка ДРЛ следующая:

• Д — электрическая дуга, образуемая при подаче напряжения на контакты, приводит к зажиганию лампы. В конструкции задействован дроссель, задача которого — ограничить рабочие токи в заложенных пределах;
• Р — устройство работает за счет паров ртути;
• Л — принцип действия источника света. Люминофор, обеспечивающий процесс люминесценции, преобразует ультрафиолетовое свечение в видимый спектр излучения.

Дополнительная информация! Когда внешняя энергия воздействует на материал, излучаемый свет, начинается процесс свечения, называемый люминесценцией.

Ближайшая к ДРЛ разновидность — ДРВ (ртутно-вольфрамовая). Конструкцией и принципом действия они схожи. Только помимо ртутной разрядной горелки устанавливается и вольфрамовая спираль, задача которой — ограничить силу тока, поступающего на горелку. Соответственно, такие лампы не нуждаются в дополнительной пускорегулирующей аппаратуре.

В отличие от ДРЛ, ДРВ лампы:

• расходуют больше электроэнергии;
• работают в течение приблизительно 3000 часов;
• загораются не дольше одной минуты.

Другие «приближенные» виды — лампочки ДРИ и ДНаТ.

Резьбовые разъемы других типоразмеров

Как уже было сказано выше, резьбовой разъем широко применяется в лампочках с цоколем разного размера.

Обозначается резьбовой цоколь (или цоколь Эдисона) буквой Е и по размеру может быть 5, 10, 12, 14, 17, 26, 27, 40 мм.

Самыми распространенными лампочками, исходя из размера цоколя, являются Е27.

Лампочки Е27 – это всем известные «лампочки Ильича». Патрон такой лампочки изготавливался из керамики белого цвета и термостойкой пластмассы черного цвета.

Лампочки с цоколем Е10 рассчитаны на низкое напряжение и подходят для елочных гирлянд и подсветку низковольтной аппаратуры.

Е14 (так называемый «миньон») используется в миниатюрных лампах и классических светильниках. Могут иметь различные формы:

• Свечи.
• Шарика.
• Гриба.

Лампы с цоколем Е12, Е17 и Е26 применяются под напряжением 115 В и эксплуатируются только в странах Северной и Латинской Америки.

Преимущества лампы Е40 и особенности ее строения

Вне зависимости от напряжения, такие лампы не пульсируют и не мерцают при функционировании. Тот факт, что при начале работы они не создают скачок в напряжении, ставит этот продукт на ступень выше перечисленных ранее альтернативных типов.

Светодиодные лампы — очень мощные приборы, которые лучше всего использовать для освещения шоссе, улиц, автодорог. Поэтому важным вопросом становится наружная защита. Идеально с задачей защиты от перегрева справляется алюминиевый радиатор, отсутствие которого привело бы к однозначному и существенному падению светоотдачи светодиодов.

Светодиодная лампа с цоколем Е40 не боится воздействий окружающей среды: ни температура, ни атмосферные катаклизмы, ни механические повреждения не страшны этой лампе. Они способны работать от —40 до +50 градусов Цельсия. С постоянными перепадами климатических условий они показывают завидные показатели светоотдачи и имеют большой срок службы (10 лет). Им не нужен постоянный уход, они не нуждаются в особой утилизации.

Еще одним плюсом является то, что светодиодные лампы обладают качественным корпусом, изготавливающимся из толстого поликарбонатного материала с антивандальной защитой, которая препятствует возможным механическим повреждениям линз лампы.

100х275 мм — стандартный размер лампы Е40, поэтому ее целесообразно устанавливать в прожекторах, крупных фонарях. Лампа является блоком, составленным из огромного количества светодиодов, каждый из которых устанавливается индивидуально на собственную лупу.

Подобная структура дает лампе возможность функционировать даже при условии, что один из диодов перестает работать. Такая конструкция позволяет зрительно делать свет более ярким, чем свет от газоразрядных ламп, основным недостатком которых в данной ситуации оказывается рассеянный (значит — неяркий) свет.

Имеется функция регулировки свечения благодаря тому, что при производстве ламп используются светодиоды разного цвета. По этой же причине возможно изменение уровней светового излучения.

Лампы Е40 не содержат в составе никаких вредных элементов, поэтому для поддержания хорошего состояния окружающей среды и здоровья населения не требуется особенной утилизации, что отличает ее от многих современных энергосберегающих ламп.

Обзор существующих видов

Газоразрядные источники света высокого давления, в число которых входят и дуговые лампочки ДРЛ, подразделяются на две основные группы: общего и узкоспециального назначения. Первый вариант устанавливается в светильник уличного освещения. Вторая группа источников света высокого давления применяется в медицине, определенных отраслях промышленности, а также сельском хозяйстве.

Кроме этого, газоразрядные лампы подразделяются на виды в соответствии с конструкционными и функциональными отличиями. Диапазон мощностей: от 80 до 1 000 Вт. Чаще используются более мощные исполнения 100 Вт, 250 Вт, 400 Вт и пр. Причем существует разделение по количеству электродов: двухэлектродные (мощность от 80 до 1 000 Вт); четырехэлектродные (250 -1 000 Вт).

Излучаемый свет

Свет, который излучает светодиодная лампа, также относится к признакам классификации изделия и указывает его технические характеристики.

Световой поток

Одним из важных параметров, который определяет технические характеристики источника света, является световой поток, то есть мощность его излучения и эффективность. Единицей измерения потока света служит люмен. Второй параметр – эффективность, определяет отношение мощности первого параметра к потребляемой мощности источника света Лм/Вт. В принципе, этот показатель отражает экономичность.

Чтобы сравнить светимость светодиодов с обычной нитью накала надо учесть, что источник света мощностью, например, 40 Вт создает световой поток около 400 Лм. Существуют таблицы для сравнения светового потока разных источников света. Из них можно выяснить, что у светодиодных ламп световой поток в десять раз мощнее, чем у обычного источника света.

Покупая для дома лампу, надо изучать маркировку. Добросовестные производители указывают светоотдачу или мощность светового потока. Но, чаще всего, в маркировке встречаются сравнительные характеристики светодиодного источника света по отношению к аналогу с нитью накала. Особенно такие обозначения больше всего присутствуют на упаковке китайских изделий. Вообще, такую маркировку тоже можно считать верной, хотя она больше несет рекламный характер.

Надо подытожить, что со временем светодиоды вырабатывают свой ресурс, уменьшая мощность светового потока. Это указывает на их недостатки, хотя вечного ничего нет.

Цветовая температура

Светодиодные лампы отличаются от традиционных источников света с нитью накала цветопередачей. Нить накала создает один цвет теплого оттенка – желтый. Светодиоды способны излучать свет широкого диапазона цветовой гаммы, который определяется шкалой температуры цвета.

За основу при построении шкалы взят цвет раскаленного металла. Единицей измерения служат градусы Кельвина. Например, желтый цвет раскаленного металла имеет температуру 2700оК. Температура дневного освещения колеблется в пределах от 4500 до 6000оК. Хотя белый свет у нижней границы имеет желтоватый оттенок. Все цвета с температурой выше 6500оК относятся к холодному свету с голубым оттенком

Выбирая для помещения светодиодный источник света, на такие характеристики надо обращать особое внимание. Кроме того, что при освещенности помещения в разном цвете показывается внутренний вид его убранства, некоторые оттенки могут негативно влиять на зрение человека

Усталость глаз подчеркивает недостатки LED освещения, но это легко исправить правильным подбором цветопередачи.

Светораспределение

Если обычные источники света создают максимум освещенности пространства вокруг себя, то светодиоды имеют направление светового потока в одну сторону. Они излучают свет впереди себя. Такое светораспределение подойдет для ночника или другого прибора освещения, от которого требуется направленный пучок света.

Чтобы светодиоды производили равномерную освещенность пространства, их комплектуют рассеивателем. Также равномерного распределения света добиваются путем установки светодиодов на плоскости под разными углами. Все эти методы позволяют создать равномерное распределение света на определенную площадь. Например, светодиодные лампы могут иметь распространение светового потока под углом 60 или 120о.

Цветопередача

Существует индекс цветопередачи, обозначаемый Ra. Показатель отвечает за естественность цвета предмета, попадающего в поле освещенности определенного источника света. Эталоном индекса является солнечный свет, приравниваемый к показателю 100. Светодиодные лампы имеют индекс 80-90 Ra. Для сравнения, обычная лампа накаливания обладает показателем не менее 90 Ra. Принято считать, что индекс, превышающий 80 Ra, является высоким.

Штырьковый цоколь

Это могут быть: GX53, G9, G4, GU5.3, GU10, G6.35, G13, G23, G53 и прочие. Именно буква G — указывает на то, что в лампе используется штыревая сисетма соединения лампы с патроном. Цыфры указавают на расстояние в миллиметрах между центрами штырьков. Если штырьков больше двух, то цифрами указывается диаметр окружности, на которой располагаются центры штырьков. Иногда для цоколей данного типа применяются дополнительные обозначения. Эти обозначения указывают на то, что лампы невзаимозаменяемые. Например, лампы GX53 и G53 имеют расстояние между центрами штырьков 53 миллиметра, но сами разъемы для их подключения разные.

Лампы с цоколем GX53. Лампы с таким цоколем имеют расстояние между центрами штырьков — 53 миллиметра и работают обычно от сети 220 Вольт. Из-за небольшой высоты лампы наиболее часто их используют для подвесных и натяжных потолков. Данные лампы GX53 штырьками вставляются до упора в разъемы и поворачиваются для фиксации специальными замками, которые находятся в этих разъемах. Как правильно в светильниках для крепления данных ламп уже все есть и поэтому дополнительных патронов не требуется.

Лампы с цоколем G9 — лампы со штырьковым цоколем. Расстояние между штырьками 9 миллиметров. Сами штырьки в виде двух вытянутых петелек проволоки. Наиболее часто подобные лампы используются в домашних люстрах, в светильниках акцентного и декоративного освещения.

Лампы с цоколем G4 — Лампы со штырьковом типом. Расстояние между штырьками 4 миллиметра. Эти лампы бывают как низковольтные на 12 Вольт / 24 Вольт, так и на 220 Вольт. Чаще всего данные лампы применяются в светильниках декоративного и потолочного типа, где наилучшим способом используются преимущества этих маленьких и ярких лампочек.

Лампы с цоколем GU5.3 — такой тип штырькового цоколя наиболее часто встречается у ламп направленного света MR16. Расстояние между центрами штырьков 5.3 миллиметра. Сфера применимости MR16 с цоколем GU5.3 может быть разнообразной: нишевое освещение, бытовое, декоративное освещение, подсветка витрин и прочее. Питание таких ламп возможно как от 12 Вольт, так и от 220 Вольт.

Лампы с цоколем GU10. Расстояние между центрами штырьков 10 миллиметров. Работают обычно от сети 220 Вольт. Форма штырьков позволяет лампе надежно фиксироваться в патроне со специальным замком. Для этого лампу достаточно просто повернуть в патроне.

Лампы с цоколем G6.35. Лампы с этим цоколем очень похожи на лампы с цоколем G4, только расстояние между центрами штырьков равно 6.35 миллиметров. Питание у таких ламп обычно осуществляется от сети 220 Вольт.

Лампы с цоколем G13. Расстояние между центрами штырьков 13 миллиметров. Такой цоколь встречается у трубчатых ламп T8, которые используются в светильниках типа армстронг, ЛВО, ЛПО, ЛСП и прочих.

Лампы с цоколем G23. Расстояние между штырьками 23 миллиметра. Лампы с таким цоколем часто применяют в настольных лампах, а также в светильниках для душевых и ванных комнат.

Лампы с цоколем GX70 — это лампа аналогичная GX53. Отличается от нее лишь тем, что расстояние между центрами штырьков равно 70 миллиметров.

Лампы с цоколем G53 — имеет такое же расстояние между центрами штырьков, как и у лампы GX53 (то есть 53 мм). Вот только сами штырьки и разъемы для их подключения различны. Лампы G53 используются для направленного освещения, например, в торговых помещениях, кафе, ресторанах, галереях и т.д.

Лампы с цоколем R7s. Бывают как галогеновые, так и светодиодные и используются для прожекторов. Цоколь с утопленным контактом. Самая распространенная длина таких ламп 78 или 118 миллиметров. Обычно длина указывается в маркировке ламп. Наиболее часто используются такие лампы (а соответственно и прожектора) для организации интенсивного освещения зданий, уличных баннеров, больших помещений, спортивных залов и т.д.

В виду того, что на рынке могут появлятся новые цоколи, то описание о них так же может попасть в нашу статью. Или если вы хотите, что бы мы описали какой-либо цоколь не отраженный в этой статье, то можете смело писть нам об этом и мы с радость сделаем это для вас.

Что выгоднее – Е-40 60 Вт или ДРЛ-250?

Да, стоимость ламп светодиодных, аналогов Е-40 ДРЛ-250 выше и выше ощутимо. Но проведем следующее сравнение: допустим, светодиодная лампа Е-40 60 Вт эксплуатируется в течение 12 часов каждый день. В стандартных условиях она проработает около 11 лет, потребив за 50 000 часов 3000 кВт/ч энергии, что в среднем по стране составит 12 000 рублей (из расчета – 4 руб. за 1 кВт).

При этом потребление энергии у близкого аналога – ДРЛ-250 можно рассчитать по такой же формуле: 50 000 часов * 250 Вт = 12 500 кВт/ч * 4 руб = 50 000 рублей. При этом за 50 000 часов работы вам потребуется сменить от 5 до 7 ламп типа ДРЛ-250. Также не забывайте, что пускатель ДРЛ-250 также потребляет определенное количество электроэнергии, так что реальное потребление в итоге будет еще выше – на 3-5 процентов от среднестатистического расчета.

Заключение

Все представленные выше характеристики различных моделей светодиодов определяют качество и целесообразность использования таких осветительных элементов. Некоторые параметры, например, срок службы, цветовой диапазон, могут слегка отклоняться от нормы. Это обуславливается конкретными условиями эксплуатации лампы: частота включения и выключения, длительность непрерывной работы, агрессивная окружающая среда. Но данный фактор не превосходит всех остальных положительных сторон светодиодной лампы перед другими источниками света.
Продолжение обзора характеристик видео тоже посмотрите:

Итог

Рассмотрев подробно конкретные параметры, характеризующие с разных сторон светодиодную лампу, стоит выделить ее явные достоинства:

1. Использование данных светодиодных ламп действительно поможет сократить энергопотребление.

1. Невероятная экономия средств и физических усилий: светодиодная лампа может проработать в течение 10 лет.

1. Светодиодная лампа с цоколем Е40 имеет увеличенный угол освещения (до 140 градусов), который дает возможность охватывать большее расстояние и способствует повышению экономии энергии.

1. С помощью лампы Е40 создается комфортная освещенность, благодаря отсутствию мерцаний и высокому уровню цветопередачи. К этому же пункту можно отнести отсутствие задержки при включении.

1. Не менее важным пунктом является отсутствие в составе вредоносных веществ, что делает продукт безопасным и не требует особенностей при утилизации.

1. Особенности в строении прибора, нацеленность на его использование в дворовых зонах и больших промышленных площадей допускают возможность использования при колеблющейся температуре воздуха.

1. Ключевой является устойчивость к механическим повреждениям.

Словом, светодиодная лампа с цоколем Е40 обладает рядом неоспоримых преимуществ, которые и побуждают все более широкий круг людей переходить от газоразрядных ДРЛ и ДНаТ к экономичным современным лампам.

Выводы и полезное видео по теме

В видеороликах демонстрируются светодиодные лампочки E40 в работе, а также рассматривается их внутреннее устройство.

Сравнение светодиодных ламп с различными цоколями:

Обзор и внутреннее устройство светодиодной лампочки E40:

Тестирование мощных светодиодной лампы E40 типа «кукуруза»:

Родной цоколь E40 в светодиодных лампочках используется всё реже. Причиной тому желание производителей угодить максимальному количеству потребителей. Зачастую они просто комплектуют изделия формата E27 переходником на больший диаметр. Однако это не мешает LED-лампам с сорокамиллиметровым диаметром цоколя качественно освещать огромные помещения и экономить деньги коммунальных и коммерческих предприятий.