Сравнение газоразрядных и светодиодных ламп

Современные системы уличного освещения в городах и населенных пунктах являются достаточно энергоемкими инженерными системами. Поэтому мероприятия по энергосбережению в них приносят ощутимый экономический эффект. Важнейшим условием снижения энергопотребления в осветительных установках является переход на использование современных экономичных источников света. Необходимо переходить на источники света с большим ресурсом работы, чтобы технические параметры сохранялись в течении долго срока службы (5 — 10 лет).

В настоящее время для уличного освещения в основном применяются различные виды газоразрядных ламп. Но в последнее время стали появляться светодиоды — светодиодные светильники. По своим техническим характеристикам от уже в плотную подошли к лучшим традиционным источникам света (эффективность, кривая силы света).

Газоразрядные лампы можно разделить на ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы.
  • дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ);
  • дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ);
  • натриевые газоразрядные лампы низкого и высокого давления (ДНАТ).

Дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)


Дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)Для общего освещения цехов, улиц промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и цветовой температуры, применяются ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ.

Данные лампы характеризуются хорошей передачей цвета, а также меньшими расходами на установку и техобслуживание. В составе ламп присутствуют пары ртути, находящиеся под высоким давлением (до 105 Па).

Устройство и принцип действия


Лампа ДРЛ имеет следующее строение: стеклянный баллон, снабженный резьбовым цоколем. В центре баллона укреплена ртутно-кварцевая горелка (трубка) , заполненная аргоном с добавкой капли ртути.

Для получения светового потока применяется электроразрядное излучение в парах ртути. Так как около 40% излучения составляет ультрафиолетовая часть спектра, увеличение светоотдачи достигается при помощи люминофора, преобразующего ультрафиолет в видимый свет. Люминофором покрывается колба лампы.

При изменении напряжения сети на 10-15% в большую или меньшую сторону работающая лампа отзывается соответствующим повышением или потерей светового потока на 25-30%. При напряжении менее 80% сетевого лампа может не зажечься, а в горящем состоянии погаснуть.

Традиционные области применения ламп ДРЛ: освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Дворовое уличное освещение, освещение площадок и периметров территорий.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)


Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)Металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к классу газоразрядных ламп. Не стоит путать их с галогенными, которые являются лампами накаливания. Их объединяют разве что малые размеры и использование в качестве точечных источников света. Но в своей работе металлогалогенные лампы используют не тепловое свечение нити накала, а газовый разряд.

Аббревиатура «ДРИ» расшифровывается, как «Дуговая Ртутная с Излучающими добавками (иодиды и бромиды металлов)». Наряду с ртутью, в эти лампы вводятся йодиды натрия, таллия и индия, благодаря чему значительно увеличивается световая отдача (она составляет примерно 70 - 95 люмен/Вт и выше) излучения. Все металлогалогенные лампы обладают прекрасным качеством цветовой передачи. Они излучают характерный белый свет, с несколько разной цветовой температурой.

Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы. Внутри колбы размещается кварцевая или керамическая цилиндрическая горелка, где происходит разряд в парах металлов и их йодидов. Срок службы - до 8-10 тыс. ч.

Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зеленого и т.п.). Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки.

Область применения металлогалогенных ламп: уличное освещение, объекты коммерческой недвижимости, служебные помещения.  Используются для наружной подсветки зданий, для освещения спортивных сооружений, для рекламной подсветки витрин и щитов.

Натриевая газоразрядная лампа


Обычно эти лампы имеют аббревиатуру ДНАТ, что означает «Дуговая Натриевая Трубчатая ЛампаНатриевые газоразрядные лампы используют газовый разряд в парах натрия для получения света. Дают ярко-оранжевый свет.
Натриевые газоразрядные лампы широко применяются для уличного освещения, где они постепенно заменяют ртутные газоразрядные лампы.

Натриевые лампы представляют собой одну из самых эффективных групп источников видимого излучения, так как обладают самой высокой световой отдачей среди всех известных газоразрядных ламп и незначительным снижением светового потока при длительном сроке службы.

Однако следует заметить, что применение натриевых ламп низкого давления ограничено тем фактом, что их эффективность зависит от температуры окружающей среды (во время холодной погоды они светят хуже), а в большинстве натриевых ламп высокого давления в качестве наполнителя применяется амальгама натрия (соединение натрия с ртутью). Поэтому на вопрос о большей экологичности натриевых ламп по сравнению с ртутными однозначного ответа не существует.

Существуют два принципиально различных типа натриевых ламп - лампы низкого давления (НЛНД) и лампы высокого давления (НЛВД).

Натриевая лампа низкого давления (НЛНД)


Натриевая газоразрядная лампаНатриевая лампа низкого давления характеризуется максимальной эффективностью среди всех источников света - около 100 лм/Вт. Эти лампы идеально подходят для освещения улиц, так как излучают привычный монохромный желтый цвет, однако, не обладают достаточной передачей светового спектра. Для других целей применение ламп низкого давления затруднительно, так как цвета предметов, освещенных такой лампой различать невозможно. В закрытом помещении цветовосприятие предметов искажается (зеленый цвет, например, преобразуется в черный либо темно-синий), и помещения часто теряют свой архитектурный облик.



Натриевая лампа высокого давления (НДВД)


Натриевая лампа высокого давления (НДВД)Свет, который излучают натриевые лампы высокого давления, позволяет различать цвета почти во всем диапазоне, исключая лишь коротковолновый, в котором цвет может несколько тускнеть.

По сравнению с другими источниками искусственного освещения, натриевые лампы высокого давления имеют самый высокий КПД (около 30%). Натриевые лампы высокого давления несколько уступают лампам низкого давления по световой отдаче, которая в зависимости от мощности лампы находится в пределах 70-80 лм/Вт.  Цветопередачу можно улучшить путем использования различных смесей газов, применения разнообразных и люминесцирующих материалов, а также изменяя давление в лампе, но все эти приемы несколько снижают КПД и световой поток лампы.

Иногда в качестве наполнителя ламп применяют смесь натрия и ртути, что даёт более качественное освещение, но ухудшается экологический аспект их применения.

При изменении питающего напряжения у натриевых ламп значительно изменяется напряжение работы лампы, а также другие ее параметры. Поэтому, если вы решили купить натриевые лампы, то нужно помнить, что производители рекомендуют эксплуатировать их при сравнительно небольших изменениях питающего напряжения.

Уличное светодиодное освещение (УСС)


светодиодный уличный светильник
УСС 90 Магистраль со светодиодами Nichia (Япония) с первичной оптикой, с КСС типа «Ш».

светодиоды

Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника.

В настоящее время одним из самых перспективных направлений в освещении является внедрение светодиодных светильников.

Светодиодные светильники обладают высокой экономичностью энергопотребления и являются экологически чистыми, не требуют специальных условий по обслуживанию и утилизации. Срок их службы значительно превышает существующие аналоги (срок непрерывной работы светильника не менее 40 - 60 тыс. часов). Причем, это не срок, когда светодиод выходит из строя, а примерно в это время снижение его светового потока достигнет 50%. У  традиционных источников света, падение светового потока уже в первый год эксплуатации составляет 20%.

Светодиодные светильники (в отличие от светильников с газоразрядной лампой) обладают более высоким сроком жизни. Но самой важной характеристикой является сохранение стабильности параметров в течении многих лет, таких как освещенность (лк), цветовая температура (К) — это проверено практическим путем.

Реальной наработкой, в 30 — 35 тыс. часов обладают на сегодня только светодиодные светильники серии УСС (выпуск производиться с 2006 г) — производитель «ФОКУС» (Россия).

Выводы по сроку жизни и параметрам LED светильников, согласитесь, можно делать лишь после того как прошли многолетние испытания. Если заявляют гарантийный срок 3 года или 5 лет, то соответственно и производитель должен находиться это время.

Световой поток у светодиодных светильников стабилизирован во всем диапазоне питающего напряжения от 170 — 264 В, без изменений параметров освещенности. У стандартных светильников этот диапазон достигает 220 В +-10%.


Сравнительная таблица разных типов ламп, использующихся в уличном освещении


Вид лампыЛН лампа накаливанияДРЛДРИДНАТ низкого давленияДНАТ высокого давленияУСС  светодиоды
Экономичностьнизкаянизкаясредняясредняясредняявысокая
Цветопередачаотличнаяхорошаяотличнаяплохаяплохаяотличная
Светоотдача, Лм/Вт2030-6080 -11075 - 10085 - 120
85 - 120
Период эксплуатации, час1000 - 500060008000 - 1000010 000  - 15 00010 000 - 30 00025 000 - 80 000
Возможность плавной регулировки мощностиданетнетнетнетда
Зажигание, перезажиганиебыстроедлительноедлительноедлительноедлительноебыстрое
Пусковые токинетдадададанет
Наличие ртути нет
да
да
да
да
нет



Романовский А.Н. 
Директор по маркетингу компания «ФОКУС» 
tech@ledsvet.ru