Энергетическая эффективность светодиодной светотехнической продукции: расчеты и реальность

№ 2(28)’2014
PDF версия
Энергетическая эффективность — это характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергоресурсов к энергозатратам применительно к продукции и технологическому процессу [1]. Сегодня вопросы энергоэффективности особенно актуальны, поскольку в их решении заинтересован очень широкий круг потребителей.

По отношению к осветительным устройствам и электрическим источникам света в качестве основного показателя энергоэффективности принято рассматривать световую отдачу — отношение светового потока осветительного прибора при установившемся тепловом режиме к потребляемой электрической мощности [2]. Для световой отдачи действуют обязательные нормативы, отраженные в Постановлении Правительства РФ от 20 июля 2011 г. № 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения». В данном постановлении отражен регламент световой отдачи различных типов ламп и светильников с разными типами светоизлучателей. Причем наиболее строгие нормы введены для световой отдачи светодиодных ламп и светильников. В числовом выражении требования к световой отдаче светодиодных ламп ненаправленного света, модулей светодиодных источников света выглядят следующим образом в зависимости от значения цветовой температуры [3]:

  • при значении цветовой температуры 4000, 4500 К не менее 60 лм/Вт;
  • при значении цветовой температуры 5000, 5500, 6500 К не менее 70 лм/Вт.

К световой отдаче светильников со светодиодами или светодиодными лампами требования таковы:

  • для наружного утилитарного освещения не менее 60 лм/Вт;
  • для внутреннего освещения общественных и производственных зданий, освещения объектов жилищно-коммунального хозяйства не менее 50 лм/Вт.

Лабораторией световых и температурных измерений ГУП РМ «НИИИС имени А. Н. Лодыгина» для установления энергоэффективности светодиодных ламп и светильников был проведен ряд измерений их электрических и фотометрических параметров. Необходимо отметить, что часть ламп и светильников, чьи характеристики приводятся в настоящей статье, представлены на российском рынке, а часть в дальнейшем не реализовывалась на соответствующем рынке сбыта. То есть некоторые из проведенных измерений электрических и фотометрических параметров носили исследовательский характер. В качестве ключевого параметра при испытаниях рассматривалась световая отдача. Результаты измерений и расчетов параметров светодиодных ламп и светильников отражены в таблицах 1, 2 [4].

Таблица 1. Электрические и фотометрические параметры светодиодных ламп

Страна-изготовитель

Тип цоколя лампы

Pп, Вт

Pизм, Вт

Фп, лм

Физм, лм

Hп, лм/Вт

Hизм, лм/Вт

Тц п, К

Тц изм, К

КНР

Е14

3,5

3,8

370

269

106

71

4500

4520

256

67

4480

3,9

269

69

4513

287

74

4531

289

74

4536

274

70

4518

Россия

Е27

6

6,5

650

550

108

85

6000

5946

Россия

G13

6,5

7

600

580

92

83

4500

4760

7

600

86

4670

6,7

570

85

4642

8

8,4

800

830

100

99

5300

5280

10

10

700

817

105

80

6500

6382

24

17,1

1900

1200

79

70

6475

17,5

1350

77

6325

КНР

G13

10

10,2

1050

710

70

71

4200

4156

700

740

73

4140

10,1

725

72

4100

1050

820

105

81

6000

5865

11

11,3

800

770

73

68

4000

4080

11,6

763

66

4102

Примечание. Рп — мощность, указанная в паспорте производителем; Ризм — измеренная мощность; Фп — световой поток, указанный в паспорте производителем; Физм — измеренный световой поток; Нп — рассчитанное значение световой отдачи, исходя из паспортных данных; Низм — рассчитанное значение световой отдачи, исходя из измеренных данных; Тц п — коррелированная цветовая температура, указанная в паспорте производителем; Тц изм — измеренная коррелированная цветовая температура.

Основываясь на полученных результатах, можно говорить о том, что все лампы соответствуют предъявляемым к ним обязательным требованиям. Следует учесть, что измеренные значения светового потока и рассчитанное значение световой отдачи не во всех случаях соответствуют параметрам, заявленным производителем. Причем у 55% ламп значение измеренного светового потока и значение световой отдачи ниже заявленного более чем на 15%.

Необходимо отметить, что в представленных данных не указан конкретный производитель ламп. Это связано с некорректностью и невозможностью предоставления подобной информации, поскольку заключены договоры о неразглашении конфиденциальных сведений, являющихся коммерческой тайной. По отношению к светодиодным светильникам ситуация аналогична, но оговоримся, что тестируемые светильники представлены производителями таких городов, как Орел, Саранск, Йошкар-Ола, Воронеж, Белорецк, Ростов-на-Дону, Волгоград, Ульяновск.

Следует пояснить некоторые данные, приведенные в таблице 2. Светильники, представленные на позициях 4–6, имеют идентичные декларируемые параметры светового потока и мощности, но обладают различной коррелированной цветовой температурой. Для светильников 10–14 позиций изготовитель заявляет идентичные параметры, но при этом используются различные рассеиватели.

Таблица 2. Электрические и фотометрические параметры светодиодных светильников

№ п/п

Тип светильника

Pп, Вт

Pизм, Вт

Фп, лм

Физм, лм

Hп, лм/Вт

Hизм, лм/Вт

Светильники для внутреннего освещения общественных, производственных зданий и объектов жилищно-коммунального хозяйства

1

Настенный для общественных зданий

9

8,45

700

730

78

86

2

Встраиваемый потолочный направленного света

6,5

5,59

650

282

100

50

3

12

11,9

1200

885

100

74

4

15

14,8

975

625

65

42

5

15

14,9

975

660

65

44

6

15

14,8

975

610

65

41

7

18,5

17

1850

1421

100

84

8

Офисный «Армстронг» встраиваемый

24

25,5

2640

1520

110

60

9

Офисный потолочный

30

32

2640

2200

88

69

10

Встраиваемый для общественных зданий

35

34,1

3200

2720

91

80

11

35

34,5

3130

1900

89

55

12

35

39,7

3130

3316

89

84

13

35

39,6

3130

3045

89

77

14

35

39,7

3130

2775

89

70

15

Потолочный для общественных зданий

35

39,8

3130

3790

89

95

16

Офисный потолочный

35

38

3040

2210

87

58

17

Офисный «Армстронг» встраиваемый

36

34,4

3960

2200

110

64

18

Промышленный

45

30

4550

2380

101

79

19

Офисный потолочный

45

45

3750

2710

83

60

20

Общепромышленный

50

58,5

4000

4100

80

70

21

50

58,3

5000

4540

100

78

22

Накладной для общественных зданий

50

49,8

3750

3144

75

63

23

50

49,3

3750

3157

75

64

24

Общепромышленный

60

68,7

4500

4970

75

72

25

60

68,5

5300

4750

88

69

26

70

78,1

5000

5300

71

68

27

70

78

5650

5810

81

74

28

80

87,5

5677

5810

71

66

29

90

106,2

6523

6870

72

65

30

Промышленный

90

76

8000

6000

89

79

31

90

95,7

10500

9300

117

97

32

Общепромышленный

100

108,7

7560

7920

76

73

33

100

107,7

7000

6870

70

64

34

100

106,1

7370

6360

74

60

35

100

117,2

10000

8300

100

71

36

Промышленный

100

95

9500

8150

95

86

Светильники для наружного утилитарного освещения

37

Прожектор

50

46,7

5500

2300

110

49

38

Общепромышленный для уличного освещения

70

69,6

5650

4500

81

65

39

80

90

8000

6300

100

70

40

90

89,5

7550

6100

84

68

41

Консольный для наружного освещения

105

98,7

7500

7540

71

76

42

105

97,9

7480

7590

71

78

43

105

96,8

7500

7280

71

75

44

105

98,7

7500

7280

71

74

45

114

110,9

8000

8000

70

72

46

Общепромышленный для уличного освещения

120

127,1

6958

6360

58

50

47

140

138,3

8266

8220

59

59

48

150

150,1

9574

8400

64

56

49

170

175,2

12190

10610

72

61

50

Консольный для наружного освещения

158

155,5

16580

13284

105

85

51

110

116,7

9500

9200

86

79

Примечание. Рп — мощность, указанная в паспорте производителем; Ризм — измеренная мощность; Фп — световой поток, указанный в паспорте производителем; Физм — измеренный световой поток; Нп — рассчитанное значение световой отдачи, исходя из паспортных данных; Низм — рассчитанное значение световой отдачи, исходя из измеренных данных; Тц п — коррелированная цветовая температура, указанная в паспорте производителем; Тц изм — измеренная коррелированная цветовая температура.

Проанализировав результаты, представленные в таблице 2, можно заметить, что не все светодиодные светильники соответствуют установленным обязательным нормативным требованиям. Апеллируя к численным оценкам, следует сказать, что по результатам испытаний, требованиям, предъявляемым к светоотдаче, соответствуют 86% светодиодных светильников от общего числа испытанных (рисунок).

Процентное соотношение соответствия светодиодных светильников нормативным требованиям

Рисунок. Процентное соотношение соответствия светодиодных светильников нормативным требованиям:
1 — доля светильников для внутреннего освещения общественных, производственных зданий и объектов жилищно-коммунального хозяйства, удовлетворяющих предъявляемым требованиям;
2 — доля светильников для наружного утилитарного освещения, удовлетворяющих предъявляемым требованиям;
3 — доля светильников для наружного утилитарного освещения, не удовлетворяющих предъявляемым требованиям;
4 — доля светильников для внутреннего освещения общественных, производственных зданий и объектов жилищно-коммунального хозяйства, не удовлетворяющих предъявляемым требованиям

Кроме того, наблюдается несоответствие между измеренными параметрами светодиодных светильников и заявленными характеристиками. Следует отметить, что некоторые различия между измеренными и заявленными параметрами не являются критичными, в то время как другие весьма существенны. В частности, у 14% светодиодных светильников измеренные значения светового потока более чем в 1,5 раза ниже заявленных, а у 4% — более чем в 2 раза. Такое расхождение паспортных и фактических данных может способствовать формированию у потенциальных потребителей негативного отношения к светодиодной продукции и, как следствие, тормозить развитие данного направления светотехники.

Литература
  1. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями).
  2. ГОСТ Р 54350-2011 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний». Введ. 01.07.2012. — Москва: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии; М.: Стандартинформ, 2011.
  3. Постановление Правительства Российской Федерации от 20 июля 2011 г. № 602 г. Москва «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» // РГ — 2011. — № 5541.
  4. Энергоэффективность светодиодных светильников, присутствующих на рынке / Н. А. Белых, В. А. Дудинова, Т. А. Чуваткина, Д. О. Сыромясов // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики: сб. науч. тр. XI Междунар. науч.-техн. конф. в рамках II Всерос. светотехн. форума с междунар. участием, Саранск, 3–4 дек. 2013 г. — Саранск, 2013.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.