Выбор источников света для промышленных помещений

Промышленные системы освещения традиционно весьма энергоемки. В связи с этим фактом, грамотный подход к энергосбережению на предприятиях способен оказать сильный экономический эффект. И важнейшим шагом к снижению энергопотребления является переход на современные, более экономичные источники света. Эти источники света должны обладать значительным рабочим ресурсом, чтобы на протяжении десяти, а по возможности и более, лет параметры их сохранялись на требуемом уровне.

Сегодня для промышленного и уличного освещения чаще всего применяют газоразрядные лампы, хотя светодиоды уже стремительно вошли на рынок. По качеству света светодиоды уже соответствуют лучшим из традиционных источников света как по эффективности, так и по качеству излучаемого света.

Газоразрядные лампы для промышленных применений подразделяются на натриевые, ртутные и металлогалогенные:

• ДНАТ — газоразрядные натриевые лампы высокого и низкого давления;

• ДРИ — металлогалогенные дуговые ртутные лампы;

• ДРЛ — дуговые ртутные лампы высокого давления.

ДНАТ

Лампа дуговая натриевая трубчатая. В этих лампах для получения света при их работе используется газовый разряд в парах натрия. Натриевые лампы используются в системах уличного освещения, где они дают яркий оранжевый свет. Лампы данного типа постепенно замещают собой ртутные.

Натриевые лампы относятся к группе наиболее эффективных источников света, по высокой светоотдаче они превосходят газоразрядные лампы других типов из всех известных на сегодняшний день. Еще одно важное достоинство — очень низкое снижение светового потока на протяжении всего срока службы, который составляет более 28000 часов.

Тем не менее важно отметить, что натриевые лампы низкого давления работают с максимальной световой отдачей лишь в теплую погоду, а натриевые лампы высокого давления в качестве наполнителя содержат соединение натрия с ртутью — амальгаму натрия. С этой точки зрения нельзя дать строго положительный ответит, что натриевые лампы экологически безопаснее ртутных. То есть с точки зрения экологии позиция у них спорная.

Натриевые лампы бывают двух типов: высокого и низкого давления НЛВД и НЛНД.

НЛВД

Натриевые лампы высокого давления излучают свет, позволяющий точно различать цвета в широком диапазоне, кроме коротковолнового, в нем цвет оказывается слегка тусклым. В сравнении с дуговыми, натриевые лампы обладают наивысшим КПД приблизительно в 30%. Они немного уступают НЛНД по светоотдаче, и показатель этот в среднем составляет 80 Лм/Вт.

Применение различных смесей газов в сочетании с различными люминофорами, а также варьирование давления внутри колбы, позволяют улучшить цветопередачу натриевых ламп ценой, однако, снижения светового потока и КПД. В некоторых лампах для улучшения качества освещения наполнителем служит смесь натрия и ртути, но это вредный прием в плане экологии.

Для натриевых ламп важна стабильность напряжения питания, поскольку при понижении напряжения питания, у лампы ухудшаются рабочие параметры. При выборе натриевых ламп в качестве источников света для промышленного использования необходимо позаботиться о том, чтобы напряжение в процессе работы лампы изменялось незначительно.

НЛНД

Натриевые лампы низкого давления для уличного освещения обладают максимальной светоотдачей, которая в среднем составляет 100 Лм/Вт. Они идеальны для улиц, дают мягкий желтый свет, но цветопередача у них не достаточно высокая, поэтому и остаются наиболее актуальными лишь для улиц, где не так важно точно различать цвета предметов. Если натриевую лампу низкого давления установить в помещении, различить цвета будет практически невозможно, зеленый цвет окажется, например, темно-синим, а декоративные элементы помещения утратят свой истинный облик.

ДРЛ

Дуговые ртутные лампы высокого давления часто применяются в осветительных системах на заводах, в цехах, на промышленных объектах, а также на улицах, - там, где не предъявляются особенно высокие требования к качеству цветопередачи и где не так уж важна цветовая температура. В целом цветопередача ртутных ламп характеризуется как средняя. Расходы на установку и обслуживание дуговых ртутных ламп минимальны, но следует помнить, что внутри колбы содержатся пары ртути под давлением до 105 паскаль.

Лампа представляет собой баллон с цоколем, в центре баллона установлена ртутно-кварцевая горелка в форме трубки, которая заполнена аргоном с добавлением ртути. Электрический разряд в парах ртути и создает световой поток. Примерно 40% излучения приходится на ультрафиолетовую часть спектра, и благодаря люминофору, которым покрыта изнутри колба лампы, излучение лампы приобретает характер видимого света.

Здесь, так же как и для натриевых ламп, важно стабильное напряжение питания, если напряжение сети упадет или повысится на 10%, световой поток усилится или ослабится на 20%. При понижении напряжения питания на 20% от номинального, лампа наверняка не зажжется, а если горела, то скорее всего погаснет.

Как упоминалось выше, обычные сферы применения дуговых ртутных ламп это: освещение цехов, складов, открытых территорий, производственных помещений различных предприятий, а также освещение площадок, улиц, дворов и т.д.

ДРИ

Буква «И» в аббревиатуре ДРИ обозначает: с излучающими добавками. Это дуговые ртутные металлогалогенные лампы (МГЛ), относящиеся также к газоразрядным лампам. Внешне их можно спутать с галогенными лампами накаливания, поскольку размеры схожи, и те и другие служат в качестве точечных источников света. Добавки здесь помимо ртути: йодиды индия, таллия и натрия, которые и позволяют повысить световую отдачу. Световая отдача металлогалогенных ртутных ламп приблизительно лежит в диапазоне от 70 до 95 Лм/Вт и выше.

Качество цветопередачи здесь высокое. Белый свет, излучаемый металлогалогенной лампой, может иметь некоторое различие в цветовой температуре у разных ламп, однако характерный цвет именно белый. Колба в форме цилиндра или эллипсоида типична для ламп данного типа. Внутри колбы установлена керамическая или кварцевая горелка, в которой горит разряд в парах йодидов металлов и металлов. Срок службы такой лампы составляет в среднем 8000 часов.

Путем изменения составов примесей в лампах ДРИ достигается монохроматическое свечение нужного цвета, например зеленого или любого другого. Данный подход позволяет изготавливать лампы для декоративных подсветок, широко применяемых в архитектуре.

Типичными областями применения дуговых ртутных металлогалогенных ламп являются: цветные подсветки зданий, рекламных вывесок, витрин, освещение служебных помещений, системы уличного освещения, системы освещения стадионов.

Светодиодные лампы

Альтернатива газоразрядным лампам — светодиодные лампы. Светодиоды позволяют напрямую преобразовывать электрический ток, проходящий через полупроводник, в свет. Подбирая химический состав полупроводников и люминофоров, получают необходимые световые характеристики. Спектр излучения получается узким и без ультрафиолета. На сегодняшний день переход на светодиодные светильники — наиболее перспективный путь к энергосбережению в промышленном освещении.

Светодиодное освещение оказывается очень экономичным и при этом экологически безопасным, по сравнению с газоразрядными лампами. Светодиоды не нужно утилизировать, они не требуют особого обслуживания.

Срок службы светодиодных источников света достигает 60000 часов непрерывной работы, через это время световой поток уменьшится вдвое, но источник света продолжит работать. А у газоразрядных ламп уже через год световой поток падает примерно на 20%. Цветовая температура светодиодных источников света сохраняется стабильной в течение многих лет.

Для питания светодиодных светильников всегда применяется импульсный преобразователь, стабилизирующий напряжение на светодиодах даже при нестабильном сетевом напряжении. Если на входе будет от 170 до 264 вольт, светодиодный светильник, благодаря индивидуальному стабилизатору, сохранит характеристики света устойчивыми.