Блог

LED и промышленный свет

Светодиодное освещение (LED) - больше, чем просто «немного света». Большее количество производителей светотехники перестроили свой ассортимент в пользу LED, и традиционные источники света практически полностью ушли на задний план. Одним из наиболее важных направлений развития светодиодного освещения является промышленный сектор, в котором наблюдается наиболее активная конкурентная борьба.
Индустриальное освещение должно улучшать безопасность и продуктивность, а также повышать качество жизни сотрудников, но не нужно забывать и о такой важной задаче, как эффективность. Как же светотехнический дизайн должен учитывать столь жёсткие требования? Где не споткнуться? Достаточно ли для этого технических данных, распространяемых производителями?

Общее представление об освещении

Представление об освещении обширных промышленных зон, в основном, связано с распределением света на горизонтальных поверхностях (пол, столы, станки и т. п.). В этом случае достаточно просто выполнять нормативы соответствующих «Технических регламентаций для рабочих пространств» и стремиться к минимально возможному количеству светильников.

На складах же, напротив, внимание уделяется вертикальному освещению, обеспечивающему подсветку полок, при этом расстояния между светильниками максимальны. Для этих целей многие производители предлагают специальные линейки светильников со специальным распределением света благодаря линзам и рефлекторам. Широкое пятно света (120-160°) больше подходит для широких пространств, линза с углом от 60 до 90° необходима пучку света для преодоления больших высот, а узкое пятно света обеспечивает освещение проходов. Кроме того, в зависимости от требований к освещённости, возникает проблема выбора между одиночными источниками света или целым каскадом светильников, расположенных друг за другом.
Теперь давайте вернёмся к ключевому аргументу в пользу использования светодиодного освещения – к эффективности. Маркетинговые лозунги вроде «LED-решения позволяют сократить потребление электроэнергии в 2-3 раза» уже глубоко засели в головах светодизайнеров и потребителей. Но насколько эти утверждения верны и убедительны? Неоспоримо, что LED – один из наиболее эффективных источников света, и мы уже не можем представить существование без него. Однако всегда стоит очень внимательно оценивать некоторые технические характеристики осветительных приборов, предназначенных для конкретных (Ваших) задач. Что нужно знать о светильнике прежде, чем принимать решение в пользу того или иного вида светотехнического оборудования?

Эффективность светоотдачи

Для светотехника кривая силы света (КСС) и световой поток светильника (лм) являются ключевыми параметрами. Низкое потребление электроэнергии (Вт), конечно же, тоже важно. Очень часто эффективность светоотдачи (лм/Вт) выходит на первый план. Нам стоит обратить на это особое внимание. К сожалению, на рынке представлено много продуктов, у которых в технических параметрах указана эффективность светодиодного модуля (до рассеивателя или линзы), а не самого светильника, либо эти показатели смешаны. Ситуация решается если запросить данные фотометрических замеров или использовать программы для светотехнического проектирования с заложенными показателями распределения света.

Ресурс работы

Помимо прочего, ресурс работы светильника также нужно принимать во внимание. Этот показатель  не говорит о времени работы светильника до полного выгорания, а показывает срок службы, после которого световой поток начинает уменьшаться. То есть если указан срок службы светодиодного светильника в 100 000 часов, это означает, что после 100 000 часов работы светильник будет светить на 80% от номинальной яркости и деградация постепенно продолжится. Учтите, что это определение справедливо только при работе светильника при температуре окружающей среды +25°C и не имеет никакого отношения к выходу из строя по той или иной причине (брак, скачок напряжения и так далее).

Важно знать, что показатель ресурса работы базируется не на реальных замерах, а на прогнозе и калькуляции. Норматив IES TM-21-11 описывает процедуру экстраполяции ресурса работы LED-модуля. Данные базируются на замерах работы минимум 10 тестовых образцов в течение минимум 6 000 часов.

Какую роль играет окружающая среда?

Температура окружающей среды в +25°C уже упоминалась выше. Все детали, касающиеся световых потоков (в независимости от вида – LED или традиционные источники света), привязаны к данной температуре. Однако очевидно, что в промышленных зонах окружающая среда часто отличается от этого показателя. В зависимости от вида выпускаемой продукции могут проявляться очень высокие температуры (даже более +60°C). Существуют также места, где светильники подвержены повышенному загрязнению промышленной пылью, нефтяными или химическими испарениями. Как это влияет на светодиодное оборудование?

Высокоэффективные светодиодные светильники во время работы производят много тепла, которое должно быть отведено от платы и корпуса. Если охлаждающие элементы корпуса загрязнены, а температура окружающей среды высока, тепло не может быть качественно рассеяно. Это неизбежно ведёт к потере светового потока.
Многие производители стараются компенсировать возможные потери светового потока, учитывая особые условия эксплуатации при дизайне корпуса осветительного прибора. Например, специальные сквозные отверстия в светильнике обеспечивают прохождение воздуха через весь корпус. Очень часто используются рёбра охлаждения. Но это решение не всегда эффективно. Например, тонкая плёнка от испарений нефтепродуктов (например, смазочные масла) оседает между рёбрами и ослабляет отвод тепла.

Даже хорошо продуманные системы отвода тепла от светодиодной платы не решают вопроса перегрева электрокомпонентов внутри светильника. К этому добавляется и проблема загрязнения рассеивателя. Несмотря на повсеместные заявления производителей, LED-светильники также часто нуждаются в обслуживании.
Но насколько всё-таки высоко влияние окружающей температуры? Наблюдения показывают, что световые потоки реагируют на любые изменения температуры (выше температура – ниже световой поток).

Требуется индивидуальный подход

Эффективность светового потока и рабочий ресурс светильника – важные индикаторы для выбора того или иного осветительного прибора. Однако (особенно это важно при подборе решения для промышленных объектов) нет стандартной формулы расчёта энергоэффективности для всей задач одновременно. Решение в пользу LED-технологий не означает, что экономия будет именно 50% или 70%. Очень важны характеристики окружающей среды: их влияние на световой поток, а, следовательно, и общую эффективность огромно. Если падает световой поток, то и освещённость объекта не будет дотягивать до минимальных параметров. В этом случае необходимо обратиться к светопроектированию, чтобы грамотно увеличить количество осветительных приборов на объекте, а также уменьшить интервалы чистки.