Вторник, 21.05.2019
Андрей Захаров
Меню сайта
Категории раздела
Delphi, Lazarus, Pascal ... [3]
Спорт [1]
Нравственность [4]
Другое [0]
Техника [4]
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 73

Статистика

Рейтинг@Mail.ru

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0
Форма входа
Радио
Главная » Статьи » Техника [ Добавить статью ]

Светодиодное освещение

ЗАПИСКА

по теме «Светодиодное освещение»

 

Термины.

ЛН — лампа накаливания.

ЛС — лампа светодиодная.

ЛЭС — лампа энергосберегающая (компактная люминесцентная лампа).

СС — светильник светодиодный.

КЛЛ - компактная люминесцентная лампа.

 

Введение и общие рассуждения.

В первую очередь хотелось бы коснуться одного момента, который, на мой взгляд, имеет основополагающее и стратегическое значение, но до сих пор не рассматривался.

Почему возник вопрос о замене ЛН более экономичными источниками света? Наверное, речь идет об экономии ресурсов, в частности, энергетических. И это правильно. Но давайте рассмотрим проблему под несколько иным углом зрения. Мы прекрасно знаем, что новые, экономичные источники света имеют более высокую цену, чем традиционные ЛН. ЛЭС имеют цену, превышающую стоимость ЛН в 10 раз, а ЛС — в 100 раз. Но ведь цена — это универсальный измеритель тех ресурсов, которые были затрачены для производства того или иного изделия. То есть уже до того, как изделие начинает работать, в него вложены ресурсы — энергетические, трудовые и многие другие. Другими словами, мы должны иметь ввиду, что производство более дорогих изделий поглощает значительно больше ресурсов, чем дешевых. Между тем предполагается, что изделие с более высокой ценой, выполняя те же функции, что и более дешевое изделие, позволит, за счет более эффективного использования энергии, получить в будущем положительный экономический эффект. На мой взгляд, это не совсем так по следующим соображениям.

Во-первых, надо вспомнить о сроке окупаемости, который мы можем рассчитать по следующей формуле (сравнение ЛН и ЛС, аналогичных по световым характеристикам):

 

                   Cc+Pc*h*Z=Cн+Pн*h*Z,                      (1)

 

где: Cc — цена ЛС, руб.;

Cн - цена ЛН, руб;

Pс — мощность ЛС, кВт;

Pн мощность ЛН, кВт;

h – время в часах;

Z — цена 1 кВт*ч электроэнергии, руб.

 

Суть формулы заключается в предполагаемом тождестве сумм цен источника света и стоимости электроэнергии, затраченной за период h каждым из источников.

После соответствующих преобразований получаем формулу в окончательном виде:

 

                  h=(Z+(Cc-Cн))/(Рн-Рс)                  (2)

 

 

Эта формула является универсальной и применима для сравнения любых источников света при соблюдении условия примерного равенства световых потоков, создаваемых каждым из сравниваемых источников. Если к приведенной формуле добавить коэффициент, учитывающий продолжительность работы источника счета в течение суток в часах, можно получить формулу для всеохватывающего сравнения:

 

              h = (24*Z*(Сс-Сн))/(Т*(Рн-Рс)) ,                   (3)

 

 

где Т – продолжительность работы светильника в течение суток, час.

Подставляем и получаем с использованием формулы (2) или формулы (3), если Т=24:

 

                  h = (3*(3000-10))/(0,1-0,015) = 105600 часов

 

 

или 4400 дней, или 12 лет.

Таким образом, ЛС по сравнению с ЛН окупится за 12 лет непрерывного свечения. Если произвести тот же расчет для ЛЭС мощностью 25 Вт, то срок окупаемости составит 0,64 года.

Расчет производился в сравнении с ЛН мощностью 100 Вт и аналогичными по световому потоку альтернативными источниками света. Нужно отметить, что при снижении мощности сравниваемых источников света срок окупаемости также сокращается.

Во-вторых, далеко не все лампы, скажем, очень немногие, работают круглосуточно или достаточно продолжительное время. Некоторые, расположенные, например, в подвалах, сараях, кладовках, туалетах используются или редко или непродолжительное время, а нередко так и так. В этом случае говорить об экономическом эффекте вообще бессмысленно, то есть затраты, понесенные в связи с приобретением новых источников света, никогда не окупятся.

Отсюда можно сделать вывод, что население не встанет в очередь за ЛС или СС. Конечно, государства могут принять политическое решение и запретить, например, производство ЛН вообще или резко ограничить лимиты на подсветку рекламы, но в выигрыше при этом будут производители светодиодов и сопутствующих изделий, а также те, кто лоббировал интересы производителей данной продукции. Вообще у меня складывает впечатление, что на нынешнем этапе светодиодное освещение — это проект, в котором замешаны большие деньги, как и в «проблеме» глобального потепления, который задуман с целью позволить немногим обогатиться, если он будет удачно раскручен.

С другой стороны, этот проект может быть успешным и экономически выгодным для населения в случае резкого снижения цен на светодиоды (не очевидно) и значительного роста цен на электроэнергию. Правда, рост цен на энергоресурсы может привести опять же к подорожанию светодиодов и остальной начинки СЛ.

Не надо думать, что я являюсь принципиальным противником светодиодного освещения, но мое мнение заключается в том, что нововведения должны сами завоевывать себе место в мире демонстрацией своих преимуществ, а по поводу светодиодного освещения пока такое мнение не складывается.

Выводы из рассуждений. Как это ни парадоксально, на нынешнем этапе СЛ не столько экономят ресурсы, сколько их транжирят!

 

 

Преимущества и недостатки.

Основными, на мой взгляд, преимуществами ЛС и СС являются низкое энергопотребление, отсутствие пульсаций излучения (стробоскопический эффект), и, вследствие использования стабилизированных источников питания, независимость силы свечения от текущего напряжения в питающей сети, а также отсутствие переходных режимов при включении СЛ, которые являются главной причиной выхода из строя ЛН и ЛЭС. Тут, правда, надо отметить, что некоторые образцы СЛ, имеющие некачественный источник питания, демонстрируют такой стробоэффект, какой и люминесцентным лампам недоступен. Также можно считать достоинством отсутствие вредных материалов и веществ, в частности, ртути, в СС и СЛ.

Самым крупным недостатком ЛС я считаю чрезвычайно высокую цену, которая является следствием сложности конструкции и использования электронных компонентов в данном изделии, необходимость отвода тепла от мощных светодиодов, которое хотя и является незначительным по сравнению с выделяемым ЛН, но угрожает целостности излучающей свет структуры. Основой СС и СЛ является светоизлучающий диод, который представляет собой полупроводниковую структуру, подверженную старению как вследствие наличия повышенной температуры структуры, так и вследствие естественного хода времени. Сомнительно, чтобы хотя бы одна полупроводниковая структура работала гарантированно надежно по истечении 15 лет эксплуатации. То же самое относится и к другим электронным компонентам СЛ. Тут интересно отметить, что в Америке есть лампочка, которая светится непрерывно в течение, по-моему, 100 лет. Также к недостаткам я бы отнес точечный характер светоизлучающих элементов, когда на очень малой площади сосредоточен источник чрезвычайно яркого излучения, что очень вредно влияет на глаза при прямом взгляде на источник излучения, то есть обязательно требуется рассеиватель, который снижает интенсивность светового потока. Кроме того, если сослаться на мой личный субъективный опыт, СЛ и СС имеют какой-то резкий, пронизывающий световой поток, что, с одной стороны, приводит к достаточно ясному восприятию даже не сильно освещенных объектов, с другой стороны, воспринимается глазом как несколько «странное».

 

 

Выводы.

По моему скромному мнению, если не принимать во внимание возможные политические решения, ЛС и СС могут найти применение в фонарях, местах с круглосуточным (или весьма продолжительным) искусственным освещением, где не требуется высокое качество освещения, и в некоторых случаях для осуществления уличного освещения. Говорить о широком применении ЛС в быту пока преждевременно.

ЛЭС являются более чем выгодной альтернативой ЛС, поскольку при том же энергосберегающем эффекте имеют цену в 10 раз ниже и соответственно требуют меньше ресурсов при изготовлении.

По-прежнему стоит вопрос деградации светоизлучающей структуры светодиодов, поэтому декларируемые 100000 часов работы ЛС с сохранением характеристик остаются под сомнением. Я имел печальный опыт использования светодиодов «Пиранья», которые через год эксплуатации потеряли до 60% своей светимости. Говорят, что эти проблемы связаны с поставками недоброкачественной продукции, возможно. В то же время использование указанных светодиодов в переносном фонаре дало вполне положительный результат.

 

Также можно ознакомиться:

http://www.svetlas.ru/diods_drl.shtml

http://www.svetlas.ru/diodslight.shtml

 

 

 

 

Приложение.

Таблица световых потоков.

 

 

Тип лампы

Поток, лм

Цена, руб.

Накаливания 40 Вт

440

5

Накаливания 60 Вт

810

7

Накаливания 100 Вт

1600

10

Накаливания 200 Вт

2900

20

Люминесцентная 40 Вт

2500

200

Светодиодная 10 Вт

1000

2750

Светодиодная 15 Вт

1500

3250

Светодиодная 20 Вт

2000

4450

Светодиодная 25 Вт

2500

5100

Светодиодная 30 Вт

3000

5750

Энергосберегающая (КЛЛ) 9 Вт

 

120

Энергосберегающая (КЛЛ) 15 Вт

 

140

Энергосберегающая (КЛЛ) 20 Вт

1200

150

Энергосберегающая (КЛЛ) 25 Вт

1530

170

Энергосберегающая (КЛЛ) 30 Вт

 

190

 

 

 

Таблица сравнительных мощностей энергосберегающих ламп (КЛЛ) и ламп накаливания при одинаковом световом потоке

 

 

Энергосберегающая лампа

Лампа накаливания

32 Вт

160 Вт

40 Вт

200 Вт

50 Вт

250 Вт

85 Вт

425 Вт

105 Вт

525 Вт

150 Вт

750 Вт

250 Вт

1250 Вт

 

 

Световая отдача (световой поток, отнесенный к потребляемой мощности), ЛМ/ВТ

Лампа накаливания 10-15

Лампа накаливания галогенная - до 30

Энергосберегающая лампа (КЛЛ) 50-100

Натриевая газоразрядная лампа 150-220 (!!!)

Светодиодная лампа 60-132 (скорее на нижней границе)

Категория: Техника | Добавил: Andrew1955 (16.07.2012)
Просмотров: 1160 | Теги: Андрей Захаров, светодиодное освещение | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск


Календарь

Точное время

Погода
Ставрополь
Архипо-Осиповка
Домбай
Екатеринбург
               
      
          


Визиты
Сайт существует
Калькулятор
Copyright Andrew © 2019
Яндекс.Метрика