Почему стоит рассмотреть ДРЛ и светодиоды для уличного освещения

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Гайд | Фонари

Уличное освещение — важный аспект городской инфраструктуры, который влияет на безопасность и комфорт жителей. В последние десятилетия на рынке появились разные технологии освещения, но две из них особенно выделяются: дуговые ртутные лампы (ДРЛ) и светодиодные прожекторы. ДРЛ зарекомендовали себя как надежные источники света, но светодиоды предлагают множество преимуществ, включая долгий срок службы и низкое энергопотребление. Рассмотрим, что стоит за выбором между ДРЛ и светодиодными прожекторами.

Автор: teksomolika Источник: ru.freepik.com

Искусство света — тонкости выбора источников освещения

Освещение, которым мы пользуемся каждый день, кажется чем-то само собой разумеющимся, но за привычной картиной скрывается целый комплекс технических нюансов. Одним из них является особенность восприятия света человеческим глазом, ведь часто мы сталкиваемся с ситуацией, когда комната кажется недостаточно освещённой, несмотря на мощный и яркий источник света.

Этот эффект объясняется принципами распространения света и его восприятия. Важной характеристикой здесь выступает пространственный угол рассеяния света, который зависит от размера светящейся поверхности. Люминесцентные лампы и ДРЛ-лампы, излучающие свет по всей своей поверхности, создают ощущение равномерно освещённого пространства. В отличие от них, светодиоды, размеры которых существенно меньше, производят узконаправленный свет, что приводит к резким перепадам освещённости: те области, что перпендикулярны световому потоку, освещены хорошо, в то время как остальные попадают в тень.

Светодиоды, несмотря на свои малые размеры, отличаются высокой «дальнобойностью» и заметностью издалека в темноте. Однако для эффективного освещения больших открытых пространств требуется организация нескольких источников света с продуманной схемой их размещения и направленности, чтобы световые потоки эффективно пересекались.

В маленьких пространствах излишне усложнять электросети или устанавливать множество опор для светодиодных прожекторов не требуется. Обычная ртутная лампа мощностью до 100 Вт вполне способна качественно осветить область с радиусом 20-24 метра. Если же нужно осветить большие площади, то рационально расставленные LED-фонари с правильно организованными пересекающимися световыми потоками могут обеспечить хорошее освещение даже наиболее удалённых участков.

Автор: fabrikasimf Источник: ru.freepik.com

Особенности и принципы работы различных типов ламп

Выбор источника света зачастую зависит не только от качества освещения, которое он предоставляет, но и от понимания механизма работы каждого типа лампы и их классификации.

Газоразрядные лампы, включая ДРЛ (дуговые ртутные лампы высокого давления), ЭСЛ (энергосберегающие лампы) и КЛЛ (компактные люминесцентные лампы), функционируют по принципу ионизации паров ртути. Их конструкция обеспечивается колбой, внутренняя поверхность которой покрыта белым люминофором для преобразования УФ-излучения в видимый свет, а также пускорегулирующим блоком (ЭПРА), необходимым для зажигания и поддержания горения ионизированной дуги. Отличительной чертой между этими лампами является расположение ЭПРА: в экономках он встроен прямо в корпус, тогда как ДРЛ требуют внешнего блока рядом с лампой.

ДНаТ (дуговые натриевые лампы высокого давления) и ДНаС (дуговая натриевая лампа высокого давления с добавлением стронция) используют горелку с парами натрия, окружённую колбой с инертными газами, для создания света. По своей конструкции и принципу действия они схожи с ртутными лампами, но имеют другую пускорегулирующую аппаратуру. Несмотря на то, что натриевые лампы менее долговечны по сравнению с ртутными, они превосходят их в эффективности преобразования электроэнергии в свет, выделяясь насыщенным оранжевым светом, который приятен для глаз.

Светодиоды, или LED (светоизлучающие диоды), работают на основе электролюминесценции полупроводников. Эти источники света чувствительны к условиям эксплуатации, особенно к перегреву и колебаниям напряжения питания. Главные преимущества светодиодов заключаются в их низком энергопотреблении и продолжительном сроке службы, что делает их идеальным выбором для современного освещения, обеспечивая эффективное и экономичное использование энергии.

Автор: https://ru.freepik.com Источник: ru.freepik.com

Практичность и эргономика различных типов освещения

Важным аспектом при выборе источника света является не только его световые характеристики, но и требования к дополнительному электрооборудованию. Энергосберегающие лампы и светодиодные устройства имеют преимущество в этом плане, так как их вспомогательные устройства можно интегрировать в сам корпус лампы или фонаря, делая их более компактными и эстетичными в установке.

В отличие от них, ртутные и натриевые лампы требуют наличия внешних дросселей и пускателей, которые обычно размещаются в техническом отсеке наружных установок. Хотя сама схема подключения остаётся относительно простой, монтаж и обслуживание таких систем требуют определённых усилий и технических навыков.

Комплектация тоже играет важную роль. Установка газоразрядных ламп обязательно требует наличия специализированного фонарного корпуса и усиленных кронштейнов для безопасного крепления. Светодиодные прожекторы в этом смысле более универсальны, так как могут быть установлены на разнообразные поверхности и конструкции благодаря их лёгкости и компактности.

Светодиодное освещение также выигрывает в плане энергоэффективности: оно требует значительно меньше электроэнергии, что снижает затраты на электроснабжение и позволяет использовать автономные источники питания, такие как солнечные панели. Во многих случаях достаточно всего нескольких фотоэлементов, чтобы обеспечить нужды в освещении на протяжении всего дня.

Характеристики и влияние светового излучения различных типов ламп

Понимание эффективности различных типов освещения требует знания их светотехнических параметров, таких как цветовая температура, состав спектра, световой поток и коэффициент цветопередачи, которые влияют как на комфорт зрительного восприятия, так и на общую безопасность использования.

Параметр Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) Светодиоды (LED) Лампы накаливания
Цветовая температура 3500 К (тёплый белый) до 6000 К (стерильный белый) 2500-2600 К (оранжевый) Широкий диапазон, от 3000 К до 6000 К 2700-3000 К (тёплый белый)
Коэффициент цветопередачи 60-80 (в зависимости от температуры) 3-4 70-90 (уменьшается с увеличением температуры) 100 (очень высокий)
Спектральные характеристики Широкий спектр с возможными «провалами Преобладание жёлто-оранжевого света Без провалов, но с возможным снижением в зелёной части Широкий спектр от инфракрасного до УФ-излучения
Преимущества Высокая яркость, доступность Энергоэффективность, долгий срок службы Долговечность, низкое энергопотребление Мягкий, приятный свет
Недостатки Низкая цветопередача, необходимость в разогреве Ограниченная цветовая температура Чувствительность к температуре и напряжению Низкая энергоэффективность, короткий срок службы

Эта таблица наглядно демонстрирует ключевые характеристики различных типов источников света и их влияние на восприятие, что поможет вам в выборе оптимального решения для освещения.

Практические соображения при выборе уличного освещения — ремонтопригодность, безопасность и утилизация

При определении подходящего типа уличного освещения важно учитывать не только его эффективность, но и ряд других практических аспектов, таких как ремонтопригодность, безопасность использования и возможности утилизации.

  • Ртутные и натриевые лампы, несмотря на свои недостатки, остаются доступными источниками света. Одно из их преимуществ — это возможность замены пускорегулирующей аппаратуры, что облегчает их обслуживание и продлевает срок службы.
  • С другой стороны, при выборе светодиодных фонарей следует обращать внимание на качество реализации систем теплоотвода. Недорогие модели часто страдают от неэффективного отвода тепла, что приводит к быстрой деградации светодиодов и сокращению их эксплуатационного периода.
  • Утилизация ртутных и энергосберегающих ламп также представляет собой вызов. В связи с содержанием в них ртути, такие лампы не могут быть утилизированы стандартным способом. Их следует сдавать в специализированные пункты демеркуризации, чтобы избежать негативного воздействия на окружающую среду.

Кроме того, важно учитывать условия эксплуатации уличного освещения. Например, светодиодное освещение демонстрирует высокую эффективность в туманных условиях, в то время как ртутные лампы в холодную погоду требуют дополнительного времени для разогрева, что снижает их эффективность. Энергосберегающие лампы также могут светить тусклее в холод из-за падения эффективности конденсаторов, что делает их менее предпочтительными в условиях низких температур.

Изображение в превью:
Автор: topntp26
Источник: ru.freepik.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

1 комментарий

stalinets
Ерунда написана.
Во-первых, и ДРЛ, и КЛЛ менее экономичны, чем светодиоды. ДНАТ, возможно, наравне со светодиодами, но «свет, выделяясь насыщенным оранжевым светом, который приятен для глаз.» — враньё. Мертвенно-оранжевый свет, при котором не различаются нормально цвета. Это плохой суррогат освещения, который как-то был применим только для уличного освещения за счёт дешевизны, и к счастью, его сейчас активно вытесняют светодиоды. Ну ещё таким светом освещают растения в парниках, тут да, тоже годится. Но мы же не растения?
А что касается ДРЛ — это устаревшая и не особо экономичная лампа. И свет у них плохой, бело-синюшный с большой примесью фиолетового света и ультрафиолета (что вредно), с ужасным спектром (никаким CRI). Может, теоретически и можно сделать ДРЛ лампу с хорошим сложным люминофором, чтобы она светила приятным белым светом, без ультрафиолета и синюшности. Но я таких не встречал. Насчёт её долговечности — тоже не уверен, они так же выходят со временем из строя. И вообще, их уже мало осталось, и неслучайно. Она содержит ртуть, и немало, больше чем обычная люминесцентная лампа, её нельзя разбивать дома, уже только поэтому ей дома не место. Если разбить внешнюю колбу и включить, это будет мощнейший источник жёсткого ультрафиолета, это уничтожение глаз от одного взгляда и вероятность онкологического заболевания кожи, и порча вещей (от такого ультрафиолета происходит разложение полимеров). Где гарантия, что её не разобьют случайно таким образом и не запустят? Их даром отдают ящиками на интернет-барахолках, потому что по правилам утилизировать её сложно и дорого, ртуть же! Её изредка можно ещё встретить в старом гараже, в богами забытых переулках провинциальных городов, в старых редко включаемых светильниках во дворах и пр. Но дома ей не место. К тому же она долго стартует, медленно входит в режим, плохо горит на морозе.
Да, есть хорошие газоразрядные лампы. Это серная лампа, это металлогалогенная лампа. Но первая — чисто промышленная, это по сути магнетрон из микроволновки, который светит СВЧ излучением в колбу с серой и присадками, закрытой экранирующей сеточкой. Да, там и отличный спектр, и экономичность, но это дорогие и очень мощные промышленные лампы, для стадионов, торговых центров и т.п., которым не место дома. Металлогалогенная получше, есть решения и для дома, и для «малого бизнеса». Но опять же, она долго стартует, её нельзя включать несколько минут после выключения, нужна специальная дорогая ПРА (да и сама лампа дорогая), и минимальная мощность всё равно избыточна для стандартной комнаты.
Так что светодиоды — наше всё. Хотите платить больше за свет — ставьте люминесцентные. А вот ДНАТ и ДРЛ не для жилых помещений.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Прощайте, искажения? Разработана композитная металинза – широкий угол обзора без дефектов

Мир оптики, казалось бы, давно исследован и понятен. Линзы, призмы, зеркала — все эти инструменты верой и правдой служат человечеству, преломляя и фокусируя свет. Однако на...

Обзор наушников CKLVX D62: новый гибридный хит от Myer-Audio

Наушники Myer-Audio с непроизносимым названием CKLVX стали, пожалуй, наиболее ярким открытием текущего года. Начали они с относительно бюджетных решений и планомерно двигаются в сторону ТОПов....

Откуда берется масса в адронах? Аномалия, бросающая вызов хиральной симметрии

Мир элементарных частиц полон загадок, и одной из самых интригующих является природа массы адронов — частиц, состоящих из кварков и глюонов. Если с массой протона и нейтрона (нуклонов)...

Робот пылесос Ilife T20S: мой тихий домашний помощник

О том что робот пылесос полезен в быту, думаю рассказывать не нужно. А вот какой выбрать, уже более серьёзная проблема. Я вот для себя выбрал Ilife T20S, новинку, представленную в этом году. И...

Физики ETH Zürich разработали первый полностью механический кубит: шаг к стабильности квантового мира?

В гонке за квантовым превосходством физики из ETH Zürich совершили прорыв, представив миру первый функционирующий механический кубит. Это событие, описанное в журнале Science, знаменует собой...

Обзор универсального USB-тестера Fnirsi FNAC-28 с нюансом в работе

Надежность аксессуаров — важный аспект их стабильной работы. FNAC-28 от Fnirsi — это универсальный прибор для анализа параметров зарядных элементов. Он тестирует сопротивление...