Грамотная эксплуатация светильников - максимизируем срок службы

Экономический эффект освещения достигается при правильном выполнении двух основных условий успешной эксплуатации светодиодных светильников:

• условий общего характера, не зависящих напрямую от конкретного типа и модели источников света;
• специфических условий, обусловленных физическими и конструктивными особенностями светильников.

В данной статье мы расскажем о том, как можно улучшить параметры экономической эффективности, повышая номинальный ресурс выбранных светильников. Искренне надеемся на то, что эта информация будет полезной всем, кто планирует существенно сократить расходы на освещение промышленного или коммерческого объекта.

Содержание статьи:

• Параметры экономической эффективности.
• Меры эффективной эксплуатации светильников.
• Способы повышения эффективности светотехники.
• Снижение температуры светодиодов.
• Правильный подбор блоков питания.
• Методы тепловой защиты.
• Электротехнические способы защиты.
• Краткий итог.

Параметры экономической эффективности

Основной параметр энергоэффективности светодиодных светильников определяется в единицах светового потока, которые создаются источником света на каждый Ватт затраченной мощности (Лм/Вт). Но при проектировании системы освещения на промышленных предприятиях или в офисных помещениях необходимо принимать во внимание и экономическую эффективность осветительных приборов, которая складываются из нескольких факторов:

• стоимости светодиодного светильника и цены монтажных работ по его установке;
• стоимости электроэнергии, которая потребляется в процессе эксплуатации светильника;
• срока службы, установленного непосредственно производителем светодиодных светильников.

Стоит отметить, что далеко не все светильники, показывающие высокую энергоэффективность, являются выгодными с экономической точки зрения. К примеру, они могут стоить значительно дороже других осветительных приборов или могут иметь значительно меньший срок службы. И если стоимость светильника не зависит от покупателя, то увеличение его первоначального ресурса является вполне достижимой целью.

Меры эффективной эксплуатации светильников

Современная система управления освещением позволяет контролировать величину светового потока и время работы светильников. Правильно используя компоненты такой системы, можно снижать энергопотребление и увеличивать срок службы осветительного оборудования.

Основные элементы системы управления освещения:

• Диммеры. Эти устройства предназначаются для настройки уровня освещения. Регулировать входное напряжение светильников можно вручную или в автоматическом режиме. В результате этого можно сократить потребление электроэнергии примерно на 20 %.
• Датчики освещенности. С помощью датчиков освещенности можно устанавливать нужный порог срабатывания осветительных приборов. Обычно при этом учитывается влияние солнечного света и общая степень освещенности пространства внутри промышленных или офисных помещений.
• Детекторы движения и присутствия. Данные устройства дают возможность автоматически включать светильники, когда в зоне их контроля появляются люди. Это помогает сэкономить примерно от 70 до 80 % электрической энергии, которая затрачивается на освещение в здании.

Для справки. Исследования, которые в 2018 году проводились исполнительным департаментом энергетики США, показали экономическую целесообразность применения интеллектуальных систем управления энергией. В коммерческом секторе внедрение этих систем позволило снизить потребление электроэнергии до 47 %.

Способы повышения эффективности светотехники

Конструкция светодиодных светильников состоит из следующих элементов:

• излучающего диода или матрицы диодов;
• оптической части диода;
• блока питания диодов;
• радиатора для отвода тепла.

Для повышения эффективности и увеличения срока службы светильника необходимо решить проблемы, связанные с уменьшением температуры светодиодов.

Снижение температуры светодиодов

Светодиодные светильники очень чувствительны к повышению температуры. Из-за этого в полупроводниках меняется кристаллическая решетка, вызывая резкое снижение производительности. Помимо этого происходит сокращение срока службы светильника, так как в результате перегрева перестают работать электролитические конденсаторы блока питания.

Рассмотрим более детально зависимость светодиодных светильников от превышения температурного режима:

• при сильном нагреве светодиодные лампы начинают генерировать меньший поток света;
• датчик освещенности, реагируя на снижение потока, увеличивает силу тока на светодиоде;
• яркость лампы на определенное время увеличивается, а затем падает ниже первоначального уровня;
• срабатывает защитная схема или светодиодная лампа полностью выходит из строя.

Полезная информация. Работа светодиодов при рабочей температуре свыше допустимых значений приводит к повреждениям кристаллической решетки. Постепенно значительная часть тока перестает проходить через участки светодиода, выполняющие излучение света. В конечном итоге происходит снижение напряжения на электродах светодиода. Это приводит к резкому падению параметров мощности.

Правильный подбор блоков питания

Современные блоки питания диодов должны соответствовать нескольким требованиям:

• иметь максимально компактные размеры;
• в процессе работы не выделять много тепла;
• без проблем выдерживать высокие температуры;
• не реагировать на изменения напряжения в электросети;
• корректно работать с регуляторами светового потока.

Уменьшение габаритных размеров приводит к тому, что производители не могут оснастить блок питания полноценной защитой от резких скачков напряжения в сети электроснабжения. Как правило, подавляющее большинство светодиодных ламп, которые имеют компактные размеры, оснащаются бюджетными драйверами.

Бюджетные драйверы могут быть двух типов:

• Драйверы RC. Эти драйверы не имеют стабилизатора напряжения. Их главное преимущество – возможность регулировки с помощью обычного диммера.
• Драйверы IC. Данный тип драйверов оснащается стабилизатором напряжения. Но при этом не могут работать с диммером.

Кроме того, сегодня в продаже есть внешние драйверы. Они могут стабилизировать напряжение и успешно работать с диммером, выполняющим управление интенсивностью освещения. Единственный недостаток внешних драйверов – это достаточно высокая стоимость, которая сводит к минимуму экономическую выгоду от их использования при обустройстве промышленных предприятий или коммерческих объектов.

Важно! Практика показывает, что блоки питания для светодиодных ламп чаще всего выходят из строя из-за перегорания диодного моста в результате сильного перегрева. Помимо этого дешевые модели могут переставать работать в результате плохой пайки контактов по причине крайне низкого качества сборки.

Методы тепловой защиты

Существует несколько методов улучшения условий эксплуатации светодиодных светильников :

• Установка блока питания за пределами корпуса. Вынос блока питания поможет избежать увеличения температурного режима в замкнутом пространстве. Данный метод вполне можно реализовать без ущерба для эстетики, потому что светодиодные светильники очень часто устанавливаются на подвесных потолках, где вполне хватает подпотолочного пространства для монтажа блока питания.
• Подбор ламп с эффективными радиаторами охлаждения. Энергоэффективные системы обычно оснащаются лампами с радиатором, выполняющим своевременный отвод и рассеивание тепла от светодиодов. Он может быть выполнен в виде многослойной конструкции с вентиляционными каналами. Это помогает увеличить площадь рассеивания тепла и препятствует разрушению светодиодов из-за перегрева.
• Ограничение мощности осветительной системы. При помощи диммеров можно устанавливать определенный предел мощности. Как правило, предел мощности принудительно снижается до 90 или до 95 %. Такое ограничение не сильно сказывается на параметрах яркости осветительных приборов, но при этом помогает значительно увеличить срок службы светодиодов.
• Обеспечение своевременного ухода. В процессе эксплуатации радиаторы и теплоотводящие корпусы покрываются тонким слоем пыли, которая снижает примерно в два или в три раза уровень естественной теплопередачи. Поэтому необходимо в обязательном порядке проводить регулярную очистку пространства между ребрами и вертикальными пазами вдоль всей длины корпуса светильника.

Опытные специалисты, которые много лет занимаются проектированием и монтажом осветительных систем различного уровня сложности, рекомендуют соблюдать несколько простых правил защиты светодиодов от перегрева:

• подвесные светильники лучше всего устанавливать вдоль оси потока вытяжной вентиляции;
• не стоит монтировать накладные закрытые потолочные светильников в корпусах без радиаторов;
• светодиодные лампы с меньшим световым потоком позволяют избежать проблем с перегревом.

Электротехнические способы защиты

Для модернизации светодиодных блоков питания, лишенных полноценной защиты, можно использовать добавление в схему предохранителя и варистора. Особенно это актуально для промышленных предприятий, где резкие и непредсказуемые колебания напряжения в электросети выходят за рамки установленного диапазона работы источников света. С такой модернизацией вполне может справиться штатный электрик, обладающий достаточной квалификацией. В этом случае вам не надо будет заменять драйверы на более качественные или устанавливать элементы электротехнической защиты на всю систему освещения.

Чтобы избежать проблем, связанных со слишком частным срабатыванием защитных предохранителей во время пуска системы освещения суммарной мощностью более 1 кВт, можно использовать контактор. Он способен эффективно пресекать нулевое напряжение. Чаще всего его устанавливают в линию с автоматическим выключателем. Благодаря этому контактор может успешно задерживать включение цепи до того времени, пока волна напряжения не пересечет ноль. В результате пусковой ток снижается до минимума, не требуя снижения номинального напряжения автоматического выключателя.

Краткий итог

Подводя краткий итог, можно с уверенностью сказать, что все вышеперечисленные методы увеличения срока службы светодиодов способны повысить экономическую эффективность использования светильников. Если у вас остались какие-либо вопросы, касающиеся подбора светодиодного оборудования, вы можете задать их нашим консультантам. У нас работают только опытные и квалифицированные специалисты, которые помогут в кратчайшие сроки подобрать светотехнику для освещения бизнес-центра или промышленного объекта. При этом будут учтены условия эксплуатации, общая площадь помещений и ваши личные пожелания относительно общей стоимости проекта. Чтобы связаться с консультантами по подбору осветительного оборудования, достаточно позвонить по телефону +7 (499) 322-11-31 или 8 (800) 707-11-38. Или присылайте техническое задание в свободной форме на почту zakaz@terra-led.ru