Светодиодные лампы вместо люминесцентных: преимущества и алгоритм замены

В жилых, офисных, коммерческих помещений для освещения применяются источники дневного света. Их отличают определенные сильные и слабые стороны. Главный минус – недостаточная экономичность, ведь есть намного более эффективные, создаваемые с применением передовых технологий, решения.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные позволит надолго забыть о необходимости покупки новых источников света, снизит текущие расходы на электроэнергию. И тут возникает следующий вопрос – можно ли поставить лампы светодиодные вместо люминесцентных в старые приборы, или лампы придется выбрасывать, а вместо них монтировать новые трубки.

Как устроена светодиодная лампа на 220 В?

Это современный вариант LED-лампы, который производится по усовершенствованной технологии. Здесь светодиод цельный, имеется несколько кристаллов, поэтому не предполагается необходимость пайки множества контактов. Как правило, присоединяют только два контакта.

Таблица 1. Строение стандартной LED-лампы

Элемент                    Описание

Еще одним отличием светодиодных ламп от других изделий является местонахождение зоны сильного нагрева. У других источников света происходит распространение тепла по всей внешней части, в то время как кристаллы светодиодов способствуют только нагреву внутренней платы. Именно поэтому возникает необходимость установки радиатора для быстрого отведения тепла.

Если возникает потребность сделать ремонт осветительного прибора с вышедшим из строя светодиодом, то его полностью заменяют. По внешнему виду эти лампы могут быть как круглыми, так и в виде цилиндра. К питанию они подключаются через цоколь (штырьковый или резьбовой).

Обратите внимание! LED-лампочки быстро меняют спектр свечения, поэтому они широко применяются для декораций, украшений различных витрин, логотипов.

Как функционирует светодиодная лампа?

Источником свечения в данном случае будет светоизлучающий диод, которые состоит из полупроводника с несколькими выходами – катодом, анодом и оптикой.

Когда электроток проходит по полупроводникам в одном направлении, происходит перераспределение носителей заряда. Этот процесс приводит к излучению фотонов (в результате перехода отрицательно зараженных частиц на следующий уровень).

Обратите внимание! В лампочке еще имеется драйвер – это особая схема, которая отвечает за подачу питания к излучающим свет диодам.

На стандартных схемах светоизлучающие диоды отмечаются со стрелками, что обозначает наличие оптического излучения. Кроме того, присутствует система остывания (радиатор), которая собирает излишки тепла. Еще есть и плафон, который препятствует потере света.

Производители выпускают большое количество LED-лампочек, которые имеют различную конфигурацию и мощность 220 В. Тем не менее, у этих моделей имеется одно и то же внутреннее устройство.

В этих лампочках за излучение света отвечают диоды, количество и габариты кристаллов которых отличается по степени мощности и особенностям радиатора. За спектр цветов отвечает жидкость, которая имеется внутри кристаллов.

Обратите внимание! Для того чтобы увидеть микросхему конструкции, потребуется осторожно демонтировать внешнюю часть лампы. Под ней уже получится рассмотреть соединения радиоэлементов.

На входе к драйверу находится мостовая схема, которая подсоединяется к ламповому цоколю, соединенному с патроном. Именно благодаря такому устройство происходит выпрямление переменного напряжения, которое затем поступает на плату и к диодам.

С целью рассеивания светового потока и защиты поверхности кристаллов от негативного воздействия окружающей среды, с внешней стороны устанавливается стекло (колба из пластика). Поэтому, по внешнему виду светодиодные лампы мало чем отличаются от других изделий.

Эти лампочки, как и другие, вкручиваются в патрон с помощью цоколя. При этом цоколи у таких изделий тоже имеют стандартные габариты, поэтому их получится использовать в сети без каких-либо изменений электрических проводников.

Преимущества светодиодов

Люминесцентные (энергосберегающие, как их еще называют) лампы — это газоразрядные конструкции, которые за короткий срок вытеснили привычные лампы накаливания благодаря своей экономичности и долговечности. Теперь их превосходство заканчивается благодаря появлению светодиодных образцов. Изначально они появились практически одновременно с энергосберегающими, но разница в цене какое-то время ограничивала их применение.

Люминесцентные виды — это современная модификация всем знакомых ламп дневного света. Они имеют недостатки:

• внутри колбы присутствует небольшое количество вредной ртути;
• запуск люминесцентных ламп возможен только с ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат);
• при работе происходит мерцание, заметное невооруженным глазом, вредное и в некоторых ситуациях опасное;
• утилизация вышедших из строя ламп производится только специализированными организациями;
• во время работы светильник может издавать звук;
• цветопередача энергосберегающих устройств не качественная, свет имеет мертвенный, неестественный оттенок.

Светодиодные конструкции лишены этих недостатков полностью. Лед-светильник обладает следующими преимуществами:

• полная экологическая безопасность;
• ровный, не мигающий свет;
• лампа включается мгновенно, без задержек;
• широкий выбор цвета свечения, от холодного синего до теплого красного;
• прочная колба, устойчивая к внешним воздействиям.

Как только цены на светодиодные лампы снизились до приемлемого значения, пользователи активно начали производить замену на этот тип светильников.

А нужно ли менять люминесцентные лампочки на LED-лампы?

На сегодняшний день можно уверенно сказать, что LED-лампочки любого форм-фактора практически по всем показателям превосходят люминесцентные аналоги. Причём светодиодные технологии продолжают прогрессировать, а значит, изделия на их основе будут ещё более совершенными в будущем. В подтверждение сказанного ниже приведена сравнительная характеристика двух видов трубчатых ламп.

Люминесцентные лампы Т8:

• наработка на отказ составляет порядка 2000 ч. и зависит от количества включений, но не более 2000 циклов;
• свет распространяется во все стороны, в связи с чем они нуждаются в отражателе;
• постепенное увеличение яркости в момент включения;
• пускорегулирующий аппарат (ПРА) служит источником сетевых помех;
• деградация защитного слоя со снижением светового потока на 30%;
• стеклянная колба и пары ртути внутри неё требуют бережного отношения и утилизации.

Светодиодные лампы Т8:

• срок службы не менее 10 тыс. ч. и не зависит от частоты вкл./выкл.;
• имеют направленный световой поток;
• мгновенно включаются на полную яркость;
• драйвер не оказывает влияния на электросеть;
• потеря яркости не превышает 10% за 10 тыс. часов;
• имеют значительно меньшую мощность электропотребления;
• полностью экологически безопасны.

Кроме того, светодиодные лампы Т8 обладают вдвое большей светоотдачей при равном энергопотреблении, реже выходят из строя и имеют гарантию от производителя. Возможность размещения внутри колбы разного количества светодиодов позволяет добиться оптимального уровня освещённости. Это означает, что взамен люминесцентной лампы Т8-G13-600 мм на 18 Вт можно установить светодиодную лампу такой же длины на 9, 18 или 24 Вт.

Сокращение Т8 указывает на диаметр стеклянной трубки (8/8 дюйма или 2,54 см), а G13 – это тип цоколя, указывающий на расстояние между штырьками в мм.

Взвесив все «За» и «Против», можно сделать вывод, что переделка люминесцентного светильника под светодиодную лампочку полностью оправдана, как с технической, так и с экономической точки зрения.

Виды ламп

Светодиодные лампы классифицируются по нескольким параметрам, это: назначение, конструкция, тип цоколя.

По назначению, они бывают:

• Для административных и бытовых помещений – с разным типом цоколя и типом конструкции;
• Для подсветки и дизайнерских решений (светодиодные ленты);
• Для освещения проезжей части и пешеходных зон, а также освещения придомовых территорий;
• Для прожекторов различного предназначения;
• Для декоративных светильников.

По конструкции, светодиодные источники света подразделяются на:

• Общего предназначения – с различными видами цоколей;
• С направленным световым потоком – для установки в прожекторах и светильниках уличного освещения;
• Линейные модели – для установки взамен люминесцентных ламп;
• Платы с линзами – для замены в светильниках с ранее установленными лампами накаливания и люминесцентными лампами.

По типу цоколя, светодиодные лампы различаются как:

• Е27 и Е14 – стандартные цоколи, обычно используемые для вворачивания ламп накаливания;
• GU10 и GU5.3 – штырьковый разъем, с расстоянием между штырьками 10 и 5,3 мм соответственно;
• G13 – штырьковый разъем на светодиодных лампах линейных моделей, расстояние между штырьками 13 мм;
• GX53 – штырьковый разъем для встраиваемых светильников, расстояние между штырьками 53 мм.

Какой вариант выбрать

Светодиодные лампы t8 стали популярным источником света  по причине высокой экономичности данного решения по замене люминесцентного света на светодиодный. Сам корпус светильника остается неизменным. Еще один плюс этим лампам — простота замены в случае выхода из строя.

Мы все слышали, что светодиодный свет служит долго: 50 000–100 000 часов, то есть более 20 лет. К сожалению, для обычных бытовых случаев, да и случаев приобретения светодиодных светильников на предприятиях этот срок службы не достигаем.

Происходит как по пословице «скупой платит дважды». По факту приобретаются дешевые некачественные светодиодные источники света с мусорной схемой управления током и бросовыми светодиодами. В результате 2–3 года — это предельный срок службы таких устройств. А не достигаемая планка в 10–20 лет службы остается уделом тех, кто готов приобрести профессиональный качественный прибор. Например, цена на качественный аналог люминесцентного светильника 4 х 18 Вт не может быть меньше 2000–2500 рублей. И конечно же, следует иметь в виду, что дорого — это еще не гарантия, а возможно желание продавца заработать больше, продав некачественный товар.

Установка в светильник

Рассмотрим вопрос замены ламп люминесцентных светильников и приведем схему подключения светодиодной трубки t8.

Схема подключения светодиодных ламп достаточно проста и не требует особых усилий. Тем не менее, перед подключением ознакомьтесь с инструкцией, так как возможны и другие варианты. В частности, существуют комплекты T8 G13, для которых может требоваться последовательное подключение.

Для подключения необходимо с помощью проводов светильника на лампу 220 В подать сетевое напряжение 220 В и при этом не использовать других дополнительных устройств.
Необходимо произвести извлечение стартера из люминесцентного светильника и закоротить дроссель. Это необходимо для подачи нужного напряжения в светодиодной лампе.
В будущем, при желании можно будет вернуть обратно стартер и люминесцентную лампу.

Возможные варианты замены ламп

Как и в случае с лампами 600 мм существуют два типа светодиодных ламп: подключение ламп с переделкой схемы светильника и включаемые на штатные места без переделки схемы светильника.

В первом случае 220 В подается непосредственно на лампы, из схемы светильника исключаются дроссели, стартеры и прочая ПРА. Потребляемая мощность светильника складывается из потребляемой мощности светодиодных ламп с цоколем G13. Данное подключение требует переделки схемы светильника, а, следовательно, требует дополнительных финансовых затрат на переделку (оплата квалифицированного труда электромонтажника).

Во втором – в схеме светильника остаются все элементы ЭмПРА, потребляемая мощность светильника складывается из потребляемой мощности светодиодных ламп с цоколем G13 и потребляемой мощности оставшихся в работе элементов ПРА, схема светильника не изменяется, затраты на переделку схемы теоретически отсутствуют. Почему теоретически? Следует обратить внимание, что по ряду причин не в каждом светильнике такие лампы будут работать и Заказчику, в случае принятия решения о самостоятельной замене ламп на светодиодные, следует хорошенько подумать, прежде чем закупать такие лампы в большом количестве для их замены у себя в офисе. Кроме того, на приобретенных нами лампах четко прописано “Not for use with electronic gear» — «Не для использования совместно с ЭПРА». Вместе с лампой в комплекте идет и свой стартер для LED.

Плюсы и минусы замены люминесцентных ламп на светодиодные

Вариант с заменой люминесцентных ламп на светодиодные лампы без переделки электросхемы светильника: энергоэффективность не самая высокая, поскольку продолжается потребление электроэнергии самим ЭмПРА, однако практически отсутствуют затраты Заказчика на замену. 4х-кратная экономия электроэнергии с момента внедрения – срок окупаемости модернизации составит менее, чем 1 год. Не требует проведения работ квалифицированным персоналом. Требуется самостоятельная оценка технической возможности замены ламп на светодиодные. Снизился общий уровень освещенности приблизительно на 18%.

Вариант с заменой люминесцентных ламп на светодиодные лампы прямого включения: максимальная энергоэффективность достигается за счет повышения затрат на первоначальном этапе за счет работ по переделке электрической схемы светильника. Энергоэффективность в сравнении с первым вариантом выше приблизительно на 8%. Требует проведения работ квалифицированным персоналом. Ориентировочный срок окупаемости – 1,5 года.

Переделка люминесцентного светильника в светодиодный: пошаговая инструкция

Шаг первый: для начала понадобится отключить питание люминесцентного прибора. Причем рекомендуется сделать это путем отключения автоматики на распределительном щите, чтобы обезопасить себя от удара током.

Шаг второй: теперь следует удалить старые лампочки. При этом необходимо открутить трубки, как перед очередной заменой.

Шаг третий: потребуется отсоединить проводку, которая отходит от стартера.

Демонтируем проводку и дроссели, потому что они не нужны в этой схеме. Снять их не трудно, потребуется открутить винты с обратной стороны

Шаг четвертый: необходимо отсоединить патроны на конструкции. Далее следует сделать перемычку из одножильного провода и вставить между полюсами на патроне конструкции.

Шаг пятый: далее останется закрепить провод напрямую.

Теперь патрон можно вернуть на место. Здесь на каждую лампу должен идти отдельный провод

Шаг шестой: далее останется проверить конструкцию на работоспособность, а затем закрепить штыревые лампочки.

Схема светодиодного фонаря

Большое распространение получили в наше время и переносные фонари на основе светодиодов. Небольшие и налобные фонарики могут иметь в своей схеме от трех до двадцати двух элементов на кристаллах. Более мощные, с использованием аккумуляторных батарей и возможностью подзарядки от сети в 220 В – до 64 светодиодов. Их несомненное преимущество перед приборами на основе лампы накаливания – в яркости свечения и в то же время экономичности. Заряд батареи расходуется в 10–20 раз медленнее. При этом сила светового потока в разы сильнее.

Схема светодиодного аккумуляторного фонаря

Все дело в том, что обычные лампы накаливания рассеивают свет вокруг себя, а значит, половина светового потока идет назад. В фонарях установлены отражатели с целью уменьшить потери и направить луч в нужном направлении. Но проблема в том, что лампочка находится очень близко к отражателю, а значит, загораживает часть отраженного светового потока.

Таким образом, лампа теряет около 30 процентов света.

Светодиоды, в отличие от приборов с нитью накаливания, изначально светят вперед, не тратя силу на освещение пространства вокруг и позади себя. Конечно, отражатель здесь тоже присутствует, но служит он больше для коррекции луча светового потока, а не для его усиления.

Схема, по которой происходит подключение светодиодного фонаря, предельно проста и вполне жизнеспособна при ее сборке своими руками.

Основные выводы

Замена люминесцентных приборов на более экономичные и долговечные светодиоды позволит сократить расходы на оплату электроэнергии, увеличить срок службы приборов и повысить уровень освещенности в помещениях. Для того, чтобы правильно выполнить замену, следует приобрести светильники с таким же цоколем и закоротить балластную группу, обеспечив прямое подключение к сети. Задача не представляет сложности и может быть выполнена людьми с минимальной подготовкой.