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?

Коэффициент мощности светодиодных ламп

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.


ы 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:

Коэффициент мощности светодиодных ламп

 

При этом суммарная мощность, потребляемая светодиодами составит:

Коэффициент мощности светодиодных ламп

 

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:


Коэффициент мощности светодиодных ламп

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».

 Коэффициент мощности светодиодных лампПримечание. 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.


Источник: tdmegaprom.ru

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.

Коэффициент мощности светодиодных ламп

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


Источник: sirius-led.ru

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.

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.


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.


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).

Источник: habr.com


Categories: Свет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.