Газорозрядні і світлодіодні лампи для вулиць і промислових приміщень – порівняння, переваги і недоліки

Для освітлення вулиць і промислових приміщень завжди необхідні дуже складні, місткі, часто досить потужні, освітлювальні системи. У зв’язку з цим, що став уже традиційним станом справ, постає закономірне питання: чи можливо зробити ці системи менш енергоємними, більш економічними, і щоб при цьому вони залишалися б досить довговічними.

Відповідь на це питання логічний: так, таке можливо, якщо забезпечити перехід на більш сучасні, більш досконалі і економічні джерела світла. Вже зрозуміло (на основі як мінімум 15 річного досвіду), що ці нові джерела світла мають досить високим робочим ресурсом, причому їх оптичні характеристики зберігаються протягом як мінімум 10 років. Йдеться про світлодіодних джерелах світла.

До недавнього часу для вуличного і промислового освітлення всюди традиційно застосовувалися різноманітні газорозрядні лампи, проте в останні роки посилилася тенденція до переходу на світильники саме світлодіодної технології, що відповідає всім вимогам щодо як енергоефективності, так і оптичних параметрів, і, що особливо важливо, екологічності та довговічності .

Найбільш популярні в минулі роки газорозрядні лампи, такі як ДРЛ – дугова ртутна лампа високого тиску, ДРИ – дугова ртутна металогалогенні лампа і ДНАТ-натрієва газорозрядна трубчаста лампа низького і високого тиску, – хоча і мають ряд переваг, проте сьогодні вони змушені поступатися місце светодиодам.

Давайте згадаємо, чим же чудові ці лампи, чому вони так довго і успішно використовувалися, крім того звернемо увагу на їх недоліки, і підведемо для лампи кожного типу резюме.

ДРЛ

Дугові ртутні лампи високого тиску до сих пір можна зустріти в багатьох ліхтарях на територіях заводів, в промислових приміщеннях цих заводів, у дворах, на відкритих майданчиках, на складах, в системах освітлення периметрів – коротше кажучи там, де вимоги до передачі кольору і колірної температури в Загалом то не критичні.

Лампи ДРЛ мають досить прийнятною для звичайного освітлення кольору, легко встановлюються, і не вимагають регулярного обслуговування в умовах дотримання правил їх експлуатації. Однак всередині такої лами міститься ртуть, бо пари ртуті є невід’ємною складовою лампи ДРЛ, де тиск всередині колби доходить приблизно до 100000 Па.

Виглядає лампа досить просто: різьбовій цоколь, скляна колба, всередині знаходиться трубчаста ртутна пальник з аргоном, в цій трубці присутня ртуть. Електричний розряд в парах ртуті створює випромінювання, майже половина спектру якого припадає на ультрафіолетову частину спектру. Перетворенням ультрафіолету в видиме світло «займається» люмінофор, яким колба лампи покрита зсередини.

Світловий потік такої лампи сильно залежить від напруги мережі, і варто напрузі харчування впасти на 10%, як світловий потік знизиться на 25%, а якщо з якоїсь причини напруга в мережі живлення знизиться до 80% і нижче, лампа ДРЛ просто не запалиться або згасне.

Резюме: лампа ДРЛ має гарну передачу кольору, не має можливості плавного регулювання світлового потоку, її світловіддача лежить в діапазоні від 30 до 60 Лм / Вт, економічність її низька, період гарантійної експлуатації становить приблизно 6000 годин, лампа ДРЛ довго запускається і перезапускається, в ній присутній токсична ртуть.

ДРИ

Дугова ртутна металогалогенні лампа також використовує для отримання світла електричний розряд в газі. Тут в прах всередині колби поряд зі ртуттю використовуються світловипромінюючі добавки: броміди та йодиди металів. Йодид індію, талію, натрію – дозволяють збільшити світловий потік до 95 і більше люмен на 1 ват.

Передача кольору у ламп типу ДРІ краще ніж у ДРЛ, світ білий з невеликими відмінностями в колірній температурі. Всередині лампи пальник, в якій під час роботи лампи протікає електричний розряд в парах ртуті з добавками.

Залежно від складу парів, змінюється колір світла лампи ДРІ, з цієї причини саме лампи ДРІ свого часу набули популярності в якості джерел світла для вирішення архітектурних завдань колірного оформлення. Часто лампи ДРІ можна зустріти в системах підсвічування рекламних щитів і вітрин, в прожекторах на великих стадіонах, в освітленні комерційних споруд і просто вулиць.

Резюме: лампа ДРИ володіє відмінною передачею кольору, але не має можливості плавного регулювання світлового потоку, її світловіддача лежить в діапазоні від 80 до 110 Лм / Вт, економічність лампи середня, період гарантійної експлуатації приблизно 9000 годин, лампа ДРИ довго запускається і перезапускається, всередині є ртуть.

ДНАТ

В основі роботи дугового натрієвої трубчастої лампи – електричний розряд в парах натрію. Лампи даного типу виробляють характерний помаранчевий світло. Їх можна зустріти в вуличних ліхтарях нарівні зі ртутними, проте в останні роки зауважувалася тенденція до заміни ртутних ламп – на натрієві лампи низького тиску, більш ефективні і менш шкідливі за складом газу всередині колби.

Натрієві лампи відрізняються найбільшою світловіддачею з усіх газорозрядних ламп промислового застосування. Однак натрієві лампи низького тиску сприйнятливі до температури навколишнього середовища – чим нижче температура навколишнього повітря – тим менше світловий потік. А в натрієвих лампах високого тиску все ж міститься значна кількість сполуки натрію зі ртуттю. З цієї причини не можна назвати натрієві лампи високого тиску екологічно безпечними.

Отже, натрієві лампи низького тиску (НЛНД) мають світловіддачу порядку 100 люмен на 1 ват, вони підходять для вуличного освітлення у дворах, де не важливий колір освітлення, тут він помаранчевий, і про якість передачі кольору судити просто не доводиться, бо предмет білого кольору буде здаватися помаранчевим або жовтим, а зелений – синім. З цієї причини натрієві лампи низького тиску не особливо затребувані в якості світильників для архітектурних цілей.

Натрієві лампи високого тиску (НЛВД), на відміну від натрієвих ламп низького тиску, мають високу передачею кольору, що дозволяє розрізняти кольори майже у всьому видимому діапазоні. Різні добавки до суміші газів в колбі, а також різноманітні люмінофори, плюс варіювання тиску всередині лампи – ці заходи дозволяють кілька коригувати параметри передачі кольору НЛВД, але знижують ККД лампи.

Взагалі ККД натрієвих ламп високого тиску знаходиться в районі 30%, а світловіддача – близько 75 люмен на 1 ват споживаної потужності. Додавання в натрієву лампу високого тиску натрієвої амальгами дозволило підвищити світловий потік і передачу кольору, але від цього лампа стала екологічно небезпечною. Крім того будь-натрієвої лампи важлива стабільність напруги живлення.

Резюме по натрієвих ламп: лампи ДНАТ мають погану передачу кольору, не мають можливості плавного регулювання світлового потоку, світловіддача лежить в широкому діапазоні від 75 до 120 Лм / Вт, економічність натрієвих ламп середня, період гарантійної експлуатації приблизно 15000 годин, лампи довго запускаються і перезапускати, в них в тій або іншій кількості присутній ртуть.

LED

Світлодіоди (LED – розшифровується як Light-emitting diode – світловипромінювальних діод) в сучасних установках промислового і вуличного освітлення значно перевершують будь-які газорозрядні лампи як по енергоефективності, так і за експлуатаційними та екологічними характеристиками.

Вони перетворюють електричний струм в світло без яких би то не було електричних розрядів в газі, що вимагають ртуті, певного тиску в колбі, часто навіть колба светодиодам не потрібна. Світловий потік світлодіодного джерела створюється на напівпровідниковому переході, від складу якого залежить довжина хвилі (по суті – колір) світла, відтінок якого трохи коригується застосовуваним люмінофором.

Світлодіоди дуже економічні, їх світловіддача досягає 120 люмен на 1 ват, в них немає ніяких шкідливих речовин, таких як ртуть, відсутня скло. При безперервному використанні світлодіодного світильника на протязі 80000 годин, його світловий потік через цей час знизиться лише вдвічі, тоді як газорозрядні лампи втрачають п’яту частину світлового потоку вже в перший рік експлуатації. При тому навіть через це тривалий час колірна температура у світлодіодного світильника збережеться.

Для харчування світлодіодного світильника використовується власний стабілізований блок живлення, якому не страшні коливання напруги в мережі аж до 20%, крім того в блок живлення світлодіодного світильника легко може бути закладена можливість плавного регулювання потужності, і відповідно – світлового потоку.

Резюме: світлодіодні світильники мають відмінну передачу кольору, мають можливість плавного регулювання світлового потоку, їх нормальна світловіддача близько 120 Лм / Вт, економічність завжди висока, період гарантійної експлуатації доходить до 80000 годин, при цьому світильник не спадає на непридатність. Світлодіоди миттєво запускаються і перезапускається, в них відсутня ртуть.

висновок

Таким чином саме світлодіодні світильники за всіма показниками (енергоефективність, якість світла, екологічність, довгострокова надійність) перевершують будь-які газорозрядні лампи.

Ссылка на основную публикацию