Эффективность светодиодных светильников

СОБСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Задачи энергосбережения и повышения энергоэффективности

Энергоёмкость ВВП России примерно в 2,5 раза выше среднемирового уровня. Сохранение высокой энергоёмкости российской экономики приводит к сдерживанию экономического роста. Выход России на стандарты благосостояния развитых стран на фоне усиления глобальной конкуренции и исчерпания источников энерго-сырья требует повышения эффективности использования всех видов энергетических ресурсов.

В связи с этим Указом Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» поставлена глобальная задача снижения энергоёмкости ВВП России к 2020 году не менее чем на 40% по сравнению с 2007 годом.

Основным шагом, направленным на комплексное решение проблемы энергоэффективности, стало принятие Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

В соответствии с 261 законом «Об энергоэффективности», принята федеральная программа повышения энергоэффективности, во всех субъектах РФ разработаны региональные программы энергосбережения. Основная цель данных программ - решить поставленную Президентом задачу по снижению энергоемкости ВВП на 40% к 2020 году.

Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» предусматривает выделение средств из федерального бюджета регионам на поддержку деятельности по повышению энергоэффективности.

 

В 2011 году в рамках Федеральной программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» было выделено более 5 млрд. руб. из федерального бюджета на софинансирование мероприятий, включенных в программы энергосбережения субъектов РФ.

Впервые средства федерального бюджета были системно направлены на поддержку работы по энергосбережению в субъектах Российской Федерации.

Меры государственной поддержки были направлены на организацию и проведение энергоаудитов объектов, находящихся в государственной и муниципальной собственности, внедрение энергосберегающих технологий и оборудования в сфере ЖКХ и капитального строительства, разработку программного обеспечения, обучения и переподготовку специалистов в области энергосбережения и энергоэффективности и проч.

В целом же до 2020 года на софинансирование программ субъектов РФ планируется направить порядка 60 млрд рублей.

28 августа 2015 года Правительство РФ утвердило новые требования энергетической эффективности для светотехнической продукции, закупаемой для государственных и муниципальных  нужд, подготовленные Минэнерго России. В числе новых требований энергетической эффективности предусматривается запрет с 1 июля 2016 года на приобретение целого ряда неэффективных осветительных устройств и их комплектующих, в том числе не будут больше приобретаться дуговые ртутные люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы и электромагнитные пускорегулирующие устройства.

Энергосберегающие технологии в освещении

Энергетический эффект определяется степенью использования энергоэффективных источников света. На современном этапе развития светотехнического оборудования наиболее энергоэффективными являются светодиодные (СД), за ними идут натриевые высокого давления (ДНаТ), металлогалогенные (ДРИ) и люминесцентные (ЛБ) лампы. Выбор того или иного типа ламп определяется двумя обстоятельствами: экологическими аспектами и собственно энергоэффективностью.

Металлогалогенные и люминесцентные лампы являются ртутьсодержащими, т.е. представляют определенную угрозу экологической безопасности. Такого типа лампы подлежат обязательной утилизации на специальных предприятиях, что влечет за собой дополнительные затраты. Таким образом, предпочтительно использовать светодиодные светильники.

       Энергосбережение в системах освещения определяется следующими обстоятельствами:

• Замена не энергоэффективных источников света на энергоэффективные светодиодные светильники.

• Применением современных систем управления.

• Техническими мероприятиями.

Монтаж и использование современных светодиодных светильников, влечет за собой значительные расходы, поэтому применение их должно быть экономически обоснованным. Обычно применение таких систем эффективно при использовании энергоемких неэффективных светильников. При использовании энергоэффективных светильников, например светодиодных, применение таких «умных» систем управления нецелесообразно (стоимость умных систем управления соизмерима со стоимостью самих систем управления).

Технические мероприятия, направленные на поддержание работоспособного состояния системы освещения, а так же их стоимость, в значительной степени зависят от типа светильников, установленных на объектах. Сюда входят и замена ламп, осмотр и замена при необходимости ПРА и прочее. При использовании на объектах светодиодных светильников, необходимость в замене ламп отпадает, что существенно снижает эксплуатационные затраты.

Замена традиционных светильников на энергоэффективные светодиодные позволяет получить экономию одной только  электрической энергии до 6 раз, без учета эксплуатационных затрат. Здесь необходимо обратить внимание на энергоэффективность самого светодиодного светильника, поскольку световая отдача их варьируется от 60 до 145 Лм/Вт и более в зависимости от производителя, т.е. более чем в 2 раза. Такая разница в световой отдаче светодиодных светильников зависит в основном уровня используемых компонентов, а так же от того, на сколько "прогружены" сами светодиоды. Когда светодиоды загружены выше рекомендуемых значений тока ("разогнаны"), эффективность светильника снижается, снижается и ресурс светильника, возрастает скорость деградации светодиодов. Именно на это необходимо обращать внимание при выборе светодиодного светильника. Для примера: чтобы поднять эффективность светодиодного светильника со 120 до 140 Лм/Вт, необходимо увеличить количество светодиодов в составе светильника той же мощности - примерно в 2 раза, что влечет за собой соответствующее удорожание светодиодного светильника, на что не готовы пойти многие производители светодиодных светильников. Производственная компания КВАНТУМ имеет в своем арсенале светильники со световой отдачей от 120 до 144 Лм/Вт, что удовлетворяет потребность потребителей различного уровня с различным бюджетом.

Для случая, когда соблюдается норма освещенности в реконструируемой системе освещения, рекомендуется замену на энергоэффективные источники света осуществлять без пере- монтажа осветительной сети. При этом количество существующих точек подключения светильников остается неизменным, что снижает затраты на монтажные работы.

 Преимущества промышленных и уличных светодиодных светильников

В сравнении с обычными лампами накаливания, а также люминесцентными лампами светодиодные светильники обладают многими преимуществами:

- Высокая эффективность светодиодных светильников по сравнению с предшествующими поколениями электрических источников света — дуговыми, накальными и газоразрядными лампами. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с импульсным источником питания достигает 150 люмен на ватт, что превосходит световую отдачу люминесцентных ламп — 60—100 люмен на ватт. Для сравнения, световая отдача ламп накаливания, включая галогенные, составляет 10—24 люмен на ватт.

- Большой срок службы светодиодных светильников может достигнуть 100 тысяч часов и более. Такой срок достигается применением качественных компонентов и обеспечением надлежащего теплового режима. Такой срок службы светодиодных светильников в среднем в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы ламп накаливания общего назначения и в 4—16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп.

- Низкие эксплуатационные затраты светодиодных светильников. Большой срок службы светодиодных светильников играет важную роль, поскольку нет необходимости в регулярной замене ламп, чистке отражателей и плафонов. Экономия на обслуживании и замене ламп в уличных светильниках сравнима с экономией на электроэнергии.

- Отсутствие инерционности при включении и выключении светодиодных светильников.

- Отсутствие пусковых токов светодиодных светильников. Так, например, при пуске ламп ДРЛ наблюдаются 5-ти кратные перегрузки, вызванные пусковыми токами.

- Экологическая безопасность использования светодиодных светильников. Светодиодные светильники не содержат ртути и не требуют специальных методов утилизации (значительная часть светильника состоит из алюминия).

 Особенности светодиодных светильников и основные параметры.

Светодиодный светильник состоит из следующих основных частей, которые определяют его основные параметры:

- светоизлучающие диоды на печатной плате

- корпус охладитель

- источник питания

От качества (а значит и от стоимости) применяемых светодиодов напрямую зависит как эффективность, так и срок службы светодиодных светильников. Кроме этого, многое определяется подводимой к светодиоду мощностью. Если производитель сэкономил на количестве светодиодов и загрузил их на максимальную мощность, то срок службы такого светильника будет довольно мал, эффективность такого светильника, при достаточном радиаторе, будет всего лишь на уровне 100 Лм/Вт и менее.

От качества используемой печатной платы зависит то, как эффективно светодиоды будут охлаждаться. Так, например традиционные печатные платы на алюминиевом основании имеют коэффициент теплопроводности 0,5…2. Используемые в конструкции светодиодных светильниках Квантум, печатные платы выполнены по запатентованной технологии поверхностного нанооксидирования и имеют коэффициент теплопроводности диэлектрического слоя 14...16

Корпус охладитель так же определяет как срок службы светильника, так и его эффективность. На эффективный отвод тепла влияет площадь охлаждения, а не масса радиатора, а так же конфигурация радиатора. Некоторые производители светильников помещают источник питания внутрь корпуса светильника, что ухудшает теплоотдачу и снижает срок службы не только самого источника питания, но и приводит к перегреву самих светодиодов. Источники питания, используемые в светильниках Квантум, имеют собственный алюминиевый корпус, что способствует эффективному отводу тепла.

Качество, а значит и стоимость источников питания, используемые в светодиодных светильниках, определяется его функциональным насыщением и качеством используемых компонентов.

Источник питания обязательно должен иметь:

- возможность работы в широком диапазоне питающего напряжения

- защиту от 380 Вольт (частое явление на объектах, когда "отгорает ноль")

- защиту от импульсных перенапряжений 4...6 кВ

- гальваническую развязку (которая защищает светодиоды от импульсов питания)

- активный корректор мощности, который влияет на коэффициент мощности. Без активного корректора мощности, коэффициент мощности может составлять 0,4. При этом реальное потребление мощности, фиксируемое счетчиком электрической энергии будет на 60% больше.

В светодиодных светильниках нашего производства, перечисленные функциональные возможности источника питания присутствуют.

При выборе светодиодного светильника взамен традиционного, необходимо правильно подобрать аналог. Световой поток светодиодных светильников различных производителей при одинаковой мощности светильников, может отличаться между собой более чем в 2 раза. Поэтому подбирать светодиодный аналог, ориентируясь на его мощность, неразумно. Основным параметром для подбор аналога является световой поток, который измеряется в Люменах.

Так же необходимо обращать внимание, какой именно световой поток заявляет производитель светодиодных светильников. Под данным параметром подразумеваются следующие величины:

 - суммарный световой поток всех светодиодов, входящих в конструкцию светильника. В таком случае данный параметр будет отличаться от реального светового потока светильника до 1,5 раз, поскольку параметр этот расчетный, подразумевает эксплуатацию светодиода в определенном тепловом режиме, отличающимся от реального, и не учитывает потери, вызванные применением оптики и потери в источнике питания.

- начальный световой поток светильника. Он замеряется в момент включения светильника и не учитывает потери, связанные с его разогрев.  Поскольку после разогрева корпуса светильника и выходом его на стабильный тепловой режим световой поток падает до определённой величины и восстанавливается при его остывании.

- реальный световой поток, измеренный в лабораторных условиях согласно ГОСТ Р 54350-2011. В данном случае световой поток указан с учетом тепловых, оптических и прочих потерь, результаты оформляются протоколом испытаний независимого аккредитованного центра, с указанием номера протокола для его дальнейшей идентификации, указанием измерительных приборов и сроков их поверки, указанием специалиста, проводившего испытания, заверенного подписями руководителя и печатью.

Поэтому, при выборе светильника, необходимо запрашивать у производителя протоколы его испытаний, проведенных в независимом аккредитованном центре.