Понятие и показатели коэффициента мощности светодиодных ламп

Одним из важнейших параметров светодиодных светильников, определяющих их практическую эффективность, является коэффициент мощности. Рассмотрим, что он характеризует, каковы особенности прогресса светодиодных ламп, главные закономерности в эксплуатации подобных приборов освещения, какое главное свойство нужно учитывать при выборе светоисточника и падает ли мощность лед-кристалла со временем.

Мощность и прогресс светодиодных ламп

По мере развития технологии производства лед-светильников совершенствовалась их энергоэффективность. Наряду с ростом мощности улучшался и ее удельный коэффициент, иначе называемый косинусом фи. Для расчета его величины применяется формула:

cosφ=P/S

Где P – реальная величина потребляемой нагрузки (затраченной на полезную работу), а S – полная мощность (по паспортным данным). Чем она выше, тем больше коэффициент КПД источника света, а, следовательно, и его энергоэффективность. Его значение в зависимости от экземпляра светильника может варьироваться в широких пределах от 0 до 1. У лучших светодиодных ламп он может достигать 0,95 и выше.

Понятие и показатели коэффициента мощности светодиодных ламп

Не затраченная на полезную работу электроэнергия носит название реактивной мощности (в противоположность коэффициенту фи). Как правило, это обычные теплопотери. Например, у стандартной лампы накаливания этот параметр может достигать 95%. Это значит, что всего лишь 5% потребляемой мощности преобразуется в световое излучение, а основная – тратится на нагрев окружающего пространства!

Совершенно иная картина у светодиодных светильников. Их коэффициент мощности начинается как минимум с 0,85. Благодаря этому для достижения заданной яркости, сравнимой со стандартной лампой накала, потребляемую мощность можно снизить на порядок (наглядно это будет показано в ниже приводимых таблицах). Помимо этого показателя, среди их наиболее явных преимуществ выделяются:

  1. Срок службы до 100 тыс. часов.
  2. Максимальная энергоэффективность.
  3. Пожаробезопасность.
  4. Высокое качество цветопередачи.
  5. Широкий спектр температуры цвета.
  6. Экологичность.

Однако, чтобы параметры светодиодных светильников, в том числе коэффициент мощности, соответствовали принятым стандартам, производители должны строго соблюдать технологии изготовления. Поэтому распространенные многочисленные подделки и дешевые изделия фирм-однодневок не могут характеризоваться высоким качеством.

Обратите внимание! Современные светодиодные светильники с высоким показателем коэффициента мощности дают массу преимуществ – позволяют экономить на электроэнергии, минимизировать загрузку бытовой сети и одновременно повышать качество освещения.

Затраты электроэнергии меньше – света больше

При выборе лампочек для замены в системе освещения (люстрах, бра, фонарях, прожекторах и других видах светильников) нужно учитывать не просто мощность, но также и ее удельный коэффициент. Это особенно актуально при большом числе приборов освещения, а также в тех случаях, когда требуется снизить затраты на электроэнергию, при этом сохранив силу светового излучения, а в некоторых случаях и увеличив его. Для этого рассмотрим наглядное соотношение параметров для разных светоисточников.

Таблица соответствий показателя светового потока различных светоисточников

В таблице наглядно показано, сколько электроэнергии будет потребляться для обеспечения заданного светового излучения при использовании светильников различного типа, в том числе светодиодных.

Лампа накала, мощность, Вт

Люминесцентный, мощность, Вт

Лед-элемент, мощность, Вт

Световой поток, люмен

27

17

5,5

255

45

23

8

420

65

32

10

650

80

40

16

930

При одинаковых параметрах лампочки разного типа будут излучать свой световой поток. Это правило касается в том числе светодиодных светильников различных линеек.

Понятие и показатели коэффициента мощности светодиодных ламп

Потребляемая мощность

Еще одна таблица, показывающая реальную мощность потребления у различных источников света при заданном (эквивалентном) потоке света.

Лампочка накала, Вт

Люминесцентная, Вт

Лед-кристалл, Вт

15

4

1

36

8

3

50

12

5

75

17

7

95

21

10

125

27

13

Совет! Мощность – далеко не единственный параметр, который нужно учитывать при выборе альтернативного источника света. Например, чем выше показатель коэффициента (косинуса фи) при равном энергопотреблении, тем выше яркость. Кроме того, важно учитывать и угол рассеивания, напрямую определяющий площадь освещаемой территории.

Эффективность работы как важный параметр выбора

Еще одним важнейшим параметром работы светодиодного светильника является его энергоэффективность. Определяется он, как соотношение величины его светового потока к потребляемой мощности и задается в Лм/Вт.

На практике эффективность работы лед-прибора характеризует величину яркости при заданной мощности. Например, стандартное его значения для светодиодного источника – порядка 80 Лм/Вт, а для лампы накаливания – всего 11 Лм/Вт. Следовательно, при одинаковом энергопотреблении первый будет светить в 8 раз ярче второго.

Светодиодные лампы

Следует знать, что понятие эффективности работы нужно рассматривать раздельно для светодиода и самого светильника. Плафон, материал рассеивателя, система оптики и драйвер вносят свой вклад в потерю этого параметра. Это нужно обязательно учитывать при выборе лед-источника для того или иного типа прибора освещения.

Падает ли мощность светодиодной лампы со временем

Фирменные лед-светильники существенно улучшают освещенность объектов, территорий и помещений благодаря стабильности работы, отсутствию пульсации и хорошей цветопередачи предметов. Однако со временем и их основные характеристики требуют проверки на предмет ухудшения. Среди наиболее важных параметров, указываемых производителем в паспортных данных, выделяются:

  1. Световой поток светодиодных светильников (обозначается в люменах и определяет яркость свечения). Как правило, его значение несколько снижается после получасовой работы. Это нужно учитывать при изначальном его замере прибором – перед покупкой.
  2. Температура цвета. Сегмент спектра может быть теплым, холодным и нейтральным.
  3. Радиопомехи. При использовании качественных компонентов светодиодный светильник не испытывает возмущений. Для проверки его можно помесить вблизи радиоприемника.
  4. Пульсация. Это важнейший параметр, влияющий на комфорт пребывания под действием прибора освещения. Для различного назначения существуют свои пределы глубины этой характеристики. Для измерения используется пульсометр.
  5. Яркость. Изменяется со временем вследствие деградации лед-кристалла. Для определения применяется яркометр. Если величина ухудшилась более, чем на 30% от первоначального значения, лампочка требует замены.

Независимо от коэффициента мощности оттенок светового потока также изменяется. Цвет задается состоянием люминофора, который по мере эксплуатации может истончаться. В результате световой поток становится более холодным.

Основные выводы

Коэффициент мощности светодиодных светильников рассчитывается из соотношения реально потребляемой электроэнергии к значению мощности по паспортным данным. На практике он показывает процент энергии, пошедшей на полезную работу – преобразование в световой поток. У современных лед-элементов его значение достигает 0,95 и выше, в то же время как у обычных ламп накала едва превышает 0,05.

Со временем эксплуатации независимо от величины коэффициента мощности светодиодные светильники могут подвергаться следующим влияниям:

  1. Изменению силы и яркости светового потока.
  2. Воздействию радиопомех.
  3. Ухудшению величины пульсации.
  4. Деградации люминофора и переходу оттенка в холодную область.

При выборе светоисточника для замены в системе освещения и необходимости уменьшить затраты, по возможности сохранить, а в некоторых случаях повысить силу светового потока, необходимо прибегать к таблицам соответствия мощности различных приборов освещения и потребляемой мощности при эквивалентном световом потоке.

Если у вас имеются данные по расчету коэффициента мощности для конкретных видов светодиодных светильников или иная полезная практическая информация, обязательно поделитесь ею в комментариях.

Ссылка на основную публикацию