Светодиодные лампы вместо люминесцентных: преимущества и алгоритм замены

LED-источники обладают массой преимуществ, поэтому можно смело предположить, что спустя еще одно десятилетие практически в каждом доме будут установлены светодиодные лампы вместо люминесцентных.

Если уже сейчас в вашу голову закралась подобная мысль, то поспешите ее реализовать. При сравнении двух лампочек одинаковой мощности диодные элементы будут существенно опережать оппонента: они намного ярче, долговечность выше.

Светодиодные лампы для замены люминесцентных

Однако процесс перехода на LED-источники может быть болезненным, поскольку не всегда есть возможность полностью заменить светильник. Поэтому иногда приходится переделывать уже имеющийся люминесцентный. Лампы дневного света (второе название «люминесцентные») могут быть линейными и компактными.

Преимущества от замены люминесцентных лампочек на светодиоды

Переход на идентичные светодиодные источники позволит достичь экономии электроэнергии в 2-3 раза. Причем это актуально для любой лампочки независимо от ее форм-фактора. Не забывайте, что современные технологии постоянно совершенствуются, так и в случае с LED человечество еще не достигло максимальных высот развития. В будущем такие изделия будут еще более эффективными.

Чтобы прочувствовать существенную выгоду при переходе с люминесцентных ламп на светодиоды, подсчитаем разницу мощностей для квартиры. Допустим, используется 10 ламп, а средняя продолжительность работы каждой составляет 3 часа в сутки. Перемножим эти значения с 30 днями и получим 90 часов в месяц. Пусть каждая лампа потребляет 50 Вт/ч, значит ежемесячный расход составляет 45 кВт. Если стоимость 1 кВт равна 10 руб., то плата за электроэнергию при использовании одной такой лампы составит 450 руб.

При переходе на светодиоды и желании сохранить освещенность помещений на прежнем уровне, достаточно взять LED-источники на 20 Вт. Таким образом, в месяц на освещение будет уходить 18 кВт, а плата за электроэнергию составит 180 руб. Это в 2,5 раза меньше, но на деле данный показатель может быть значительно выше.

Расчет эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные

В таблице ниже представлены показатели мощности для люминесцентных и светодиодных ламп с идентичным значением светового потока.

Люминесцентные, Вт	Светодиодные, Вт	Световой поток, Лм
5-7	2-3	250
10-13	4-5	400
15-16	6-10	700
18-20	10-12	900
25-30	12-15	1200
40-50	18-20	1800
60-80	25-30	2500

Исходя из данной схемы, становится понятно, что люминесцентную лампу на 36 Вт можно заменить светодиодной на 18 Вт. Переход на светодиодные источники света рационален не только экономически, но и с точки зрения эффективности. Чтобы понять разницу, давайте перечислим технико-эксплуатационные параметры для каждой лампочки.

Преимущества LED-ламп над люминесцентными

Люминесцентный источник:

Срок службы приблизительно равен 2000 часам. Конкретное значение напрямую связано с количеством включений/выключений, но для данной величины оно не должно превышать 2000 циклов.
Поскольку световой поток является рассеянным, то есть расходится в разных направлениях, для повышения освещенности требуется применение отражателей.
После включения требуется несколько секунд, чтобы выйти на рабочую яркость.
Из-за использования пускорегулирующего устройства появляются помехи в сети.
Со временем, независимо от количества включений/выключений, защитный слой из люминофора деградирует, что приводит к уменьшению светового потока на 25-30%.
Предъявляются особые требования при эксплуатации и утилизации, поскольку принцип действия связан с ртутными парами, заключенными в стеклянной колбе.

Светодиодная лампа:

Срок службы превышает 10 000 часов независимо от циклов включения-выключения.
Направленный световой поток, отсутствие необходимости в применении отражателей.
Моментальный выход на рабочую яркость при включении лампы.
Вместо пускорегулирующего устройства используется драйвер, что исключает создание помех в сети.
Максимальное снижение яркости на фоне более продолжительного срока эксплуатации составляет 10%.
Уменьшенное потребление электроэнергии.
Экологичность и безопасность.

Преимущество LED-освещения в светильниках

Светодиодные лампы повсеместно устанавливаются вместо люминесцентных, так как, при прочих равных, выигрывают по некоторым параметрам:

экологичность — в люминесцентных лампах содержится токсичная ртуть. В связи с этим утилизация газоразрядок обычным способом запрещена. Регламент предписывает сдачу отработанных колб в специальное предприятие, причем стоимость утилизации от 8 рублей за одну единицу. LED-элемент можно просто выбросить в контейнер для твердых бытовых отходов, при разрушении конструкции никакой опасности для окружающих он не представляет;
светоотдача и производительность — хотя большинство производителей заявляют о КПД светодиодных ламп в 90%. В действительности эта цифра близка к 40%. С учетом потерь электроэнергии в драйвере КПД LED-светильника снижается до 130 люмен на ватт, что составляет 25-30%. Однако даже с учетом всех вычетов люминесцентные приборы проигрывают и здесь, так как максимум их КПД не превышает 80 люмен/Ватт — 20%. Учитывая отсутствие разработок в этом направлении, каких-либо улучшений в показателях газоразрядок в дальнейшем не ожидается;
эргономика — работа люминесцентных ламп и пускорегулирующих устройств сопровождается гудением, треском, радио- и аудиопомехами для близлежащих электроприборов. Кроме этого, коэффициент пульсации света газоразрядок в момент их запуска превышает 20% против 5-10% у LED-светильников;
стабильность — при скачках напряжения в сети, особенно падении до 180 Вольт люминесцентные лампы мигают или тухнут. Дешевые китайские светодиодные приборы с диодным мостом вместо стабилизатора напряжения тоже работают некорректно. Но использование высокочастотных стабилизаторов в схеме решает эту проблему;
деградация — люминофор со временем осыпается и выгорает, уменьшая светоотдачу и смещая спектр свечения газоразрядки в опасный ультрафиолетовый диапазон.

Главный недостаток ЛЭД-ламп — это цена, по-прежнему превышающая газоразрядные аналоги. Повышение доступности идет за счет упрощения схем и использования малоэффективных деталей, что нивелирует часть выгоды от переоборудования на новый тип освещения вместо устаревших люминесцентных трубок. Китайские изделия работают зачастую не дольше ламп накаливания, сильно греются, перегорают, поэтому их эксплуатация выходит еще дороже за счет вынужденной замены источника света после его поломки.

Как переделать люминесцентный светильник под светодиодные лампы

Обязательно нужно удалить стартер, использующийся в качестве пускорегулирующего устройства для включения люминесцентной лампы. Поскольку светодиоды функционируют напрямую от промышленной сети, то нет необходимости использовать пускорегулирующий блок. В противном случае при установке светодиода вы вызовете короткое замыкание. По габаритам сложностей возникнуть не должно, поскольку всегда можно найти светодиод, размеры которого соответствуют лампе дневного света. Таким образом, вам не придется изменять конструкцию потолочного светильника. Любые корректировки связаны исключительно с внутренней электрической схемой.

Для перехода на светодиоды достаточно выполнить следующие действия:

Избавиться от стартера.
Замкнуть и извлечь балласт.
Отключить конденсатор.

Схема подключения светодиодных ламп Т8

Видео описание

Как заменить люминесцентные лампы светодиодными.

В одной лампе обычно находится несколько светодиодов. Питание обеспечивается с помощью специальной схемы — драйвера. В конструкции должен присутствовать радиатор, предназначенный для вывода излишнего тепла наружу. Светодиоды находятся на длинной и узкой текстолитовой плате. Для их подключения пайка не применяется. Для фиксации контактов используются специальные позолоченные слоты.

Несмотря на то, что устройство всех светодиодных ламп является аналогичным, существует большое количество разнообразных дизайнов светильников. Путём добавления особых веществ в кристаллы добиваются нужных оттенков получаемого света. Он может быть тёплым или холодным.

Одной из важных задач работы драйвера является преобразования входного переменного напряжения в постоянное. Для этого используется диодный мост, который располагается на входе схемы. Прозрачная оболочка предназначена для защиты внутренней части и для оптимального рассеивания света.

Принцип работы лампы с люминофором Источник svetosmotr.ru

Конструкция светодиодов

Светодиод представляет собой небольшую прозрачную трубку из качественной пластмассы. Внутрь помещается драйвер и гетинаксовая планка с впаянными LED-диодами. С этим и связано отсутствие необходимости во внешней пускорегулирующей аппаратуре. Достаточно подключить лампу к сети 220 В.

Светодиодные изделия имеют стандартный цоколь G13, при этом внутри при помощи медной проволоки колбы происходит соединение между штырями лампы. Благодаря этому электричество можно подавать по любому штырьку.

Светодиодная трубка может иметь длину 600 или 1500 мм, а мощность обычно находится в пределах 9-25 Вт. Свет от источника может быть теплый (желтый) или холодный (белый). Светодиодные лампы выпускаются в разной форме. Наиболее распространенными являются конструкции с классическим корпусом на 5 мм. В верхней части находится линза, в нижней — отражатель, в корпусе — кристалл, который представляет собой излучатель света (начинает светиться, когда через него проходит электроэнергия).

Конструкция линейной светодиодной лампы

С точки зрения электрической схемы конструкция светодиода проста. У него есть два выхода — анод и катод. Алюминиевый отражатель размещен на катоде и внешне напоминает чашку. Основным элементом изделия является полупроводниковый монокристалл с p-n-переходом. При рассмотрении этого компонента вы обнаружите куб, размеры которого приблизительно равны 0,3х0,3х0,25 мм.

Монокристалл через проволочную перемычку подключен к аноду. Корпус производится из полимерных материалов, является прозрачным и в какой-то степени представляет собой фокусирующую линзу. Вместе с отражателем корпус задает угол излучения и направленность света.

Светильники с электромагнитным ПРА

Более старые, советские люминесцентные светильники помимо стартера были оснащены электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой. В данном случае существенных изменений вносить не придется. Удалите из прибора стартер, установите светодиод соответствующего размера и продолжайте пользоваться изделием.

Совершенно нет необходимости в удалении дросселя. Величина потребляемого тока составит порядка 0,15 А, поэтому такая деталь будет выполнять функции перемычки. В остальном конструкция светильника остается неизменной.

Переделка светильника с электронным ПРА

В современных люминесцентных светильниках пускорегулирующая аппаратура является электронной. С другой стороны, внутри нет стартера. При таком раскладе придется вносить в электрическую схему более существенные изменения.

Как выглядит современный люминесцентный осветительный прибор до преобразования в светильник на светодиодах:

дроссель;
провода;
колодки-патроны в двух боковых частях корпуса.

Электронный балласт для ламп дневного света
И вот первое отличие: следует незамедлительно удалить дроссель, что облегчит вес конструкции в целом. При помощи отвертки или пассатижей открутите все крепления, удалите питающую проводку. К концам трубки следует подвести источник тока напряжением 220 В: один конец — фаза, другой — «ноль».

Одной из особенностей светодиода является жесткое соединение штырьков на цоколе, в то время как люминесцентные трубки для соединения используют стандартную нить накала, разжигающую ртутные пары.

Однако современные приборы с электронной пускорегулирующей аппаратурой лишены нити накала, а между двумя контактами формируется импульс напряжением. Подать 220 В между жесткосоединенными контактами трудно. Чтобы гарантировать, что подача будет корректной, воспользуйтесь мультиметром. Выберите на нем режим замера сопротивления, затем коснитесь обоих контактов, чтобы получить нужное значение. Итоговая величина должна быть равна или максимально приближена к «0».

Схема подключения ЭПРА

Между выводами LED-светильников есть нить накала с определенным сопротивлением. Когда будет подано напряжение, она начинает накаляться, а лампа — светить. Впоследствии при подключении светодиодной лампы используйте один из двух методов:

без демонтажа патронов;
с демонтажем и установкой перемычек между выводами.

Какие лампы лучше выбрать на замену?

Рекомендуется использовать стандартный, проверенный неоднократно личным опытом многих пользователей принцип. Первая рекомендация – выбирать приборы из ассортимента известных производителей, гарантирующих высокое качество продукта. Такие устройства обычно выделяются высокой стоимостью, но быстро окупаются за счёт экономичного энергопотребления.

Второй принцип подбора – количество светодиодных элементов на единицу площади рабочей поверхности лампы. Чем больше на поверхности размещено светодиодных элементов, тем выше рассеивающая способность светильника. Поэтому, если необходимо освещать большую площадь помещения, следует выбирать изделия с максимально возможным числом светодиодов.

Вот такая светодиодная лампа, где размещение рабочих элементов отмечается в трёхрядном исполнении, по уровню рассеивания света приближается к люминесцентным устройствам

По привычке потенциальный покупатель выбирает приборы света с оглядкой на параметр мощности. В данном случае мощность определяется несколько иначе – с учётом соотношения 1 к 10, если сравнивать с обычной лампой прямого накала. К примеру, если мощность обычного прибора 100 Вт, тогда светодиодный аналог будет соответствовать 10 ваттам.

Также важно ориентироваться на цветовую температуру осветительного прибора. Подробнее об этом параметре мы писали в следующей статье.

Исходя из условий эксплуатации, подбирают светильники по классу защиты. Для эксплуатации в бытовых условиях обычно удовлетворительным вариантом является класс IP40. Для помещений с более высокими требованиями — класс защиты от 50 и выше. Подробнее о классе защиты и расшифровке значений мы говорили здесь.

Высокие параметры защиты необходимы для светильников, устанавливаемых в специальных помещениях со взрывоопасной окружающей средой.

Без демонтажа

Данный вариант реализовать проще по нескольким причинам: не имеет значения использующаяся схема подключения, не нужно создавать перемычки, забираться в середину патрона и изменять контакты. Избавьтесь от проводов, которые ведут к патрону, купите зажимы Wago и заведите их туда. То же самое нужно выполнить на противоположной стороне светильника. На одну сторону клеммников должна поступать фаза, на другую — «ноль». Вместо зажимов можно воспользоваться скруткой проводов, а затем спрятать их в колпачки СИЗ.

Подключение патронов ламп через клеммники Wago

С демонтажем патронов и установкой перемычек

Алгоритм изменения светильника в данном случае выглядит следующим образом:

Удалите боковые крышки осветительного прибора.
Избавьтесь от патронов с изолированными контактами. В патроне есть пружинки, подходящие для крепления лампочки.
К патрону подведены два провода питания. Они закреплены в контактах, не имеют винтов. Крутить их следует по или против часовой стрелки. Приложите усилие и достаньте один провод.
Поскольку контакты изолированы, выполнив демонтаж одного провода, вы гарантируете прохождение тока лишь через одно гнездо. Это никак не повлияет на функциональность осветительного прибора, однако в идеале следует установить перемычку, усовершенствовав его.
Используя перемычку, вы избавите себя от необходимости вылавливания контакта во время поворота светодиодной трубки.
Перемычку можно создать из оставшихся проводов питания от светильника.
Установив перемычку, нужно проверить цепь между изолированными частями. Такие же действия нужно проделать с обеих сторон светильника.
Проверьте, куда уходит оставшийся провод питания. На него должен подаваться «ноль». Другие части вырвите при помощи пассатижей.

Люминесцентные светильники с двумя и более лампами

При изменении люминесцентного светильника с двумя или большим количеством ламп, требуется использовать разные проводники, чтобы подать напряжение на каждый разъем. Если устанавливать перемычку между патронами, то конструкция получит несколько недостатков. При монтаже первой трубки не в своем гнезде вторая попросту не будет светиться.

К клеммной колодке следует поочередно подсоединить фазу, «ноль» и «землю». Соедините проводники для подачи напряжения. Перед креплением прибора к потолку убедитесь в работоспособности лампы. Подав напряжение, при отсутствии света отрегулируйте контакты.

Переделка люминесцентного светильника

Светодиодный источник света является направленным, однако в цоколь заложена возможность вращения на 35 градусов, что пригодится при регулировке. В дешевых китайских изделиях подобная функция может отсутствовать. Тогда придется передвигаться крепление самого патрона.

Установка нескольких ламп

Иногда ранее использовалось в одном месте несколько люминесцентных ламп. Хотя можно подобрать достаточно яркую светодиодную для получения полноценного освещения, тем не менее иногда лучше поставить такое же количество новых. При этом нужно принять во внимание следующее.

Иногда подключение обеспечивают одним проводом с каждой стороны. Этот вариант менее удобен, так как при отсутствии первой лампы ток не будет поступать на последующие. Более надёжным решением было бы использования отдельных проводов для питания каждой из них.

Трёхрядное расположение светодиодов создаёт равномерное освещение Источник sovet-ingenera.com

Разновидности ламп

Цоколи светодиодных ламп со штырьками обозначаются латинской буквой G. Следующие цифры указывают на расстояние между центральными частями штырьков. При наличии числового значения вторая цифра указывает на диаметр окружности, к которой подключаются штырьки.

К примеру, цоколь G13 с расстоянием 13 мм может быть подсоединен к светильникам «Армстронг», ЛПО и ЛВО. Нередко вместо маркировки G13 используется обозначение T8.

Лампа светодиодная т8 с цоколем g13

Всегда ли светодиодную лампу можно просто вкрутить вместо обычной?

Нет, не всегда. Есть две проблемы, с которыми можно столкнуться:
• Работа с выключателем, имеющим индикатор. Большое количество светодиодные ламп не могут работать с выключателями, имеющими индикатор. Они вспыхивают или слабо горят, когда выключатель выключен. Это происходит из-за того, что слабый ток постоянно течёт через лампу. Выхода из этой ситуации два: или использовать лампы, корректно работающие с такими выключателями или отключать индикатор внутри выключателя.

• Диммирование. Большинство светодиодных ламп не может работать с регуляторами яркости (диммерами), но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы (как правило они гораздо дороже обычных). В отличие от ламп накаливания, при снижении яркости светодиодная лампа не меняет цвет освещения (у обычной лампы он желтеет). Многие диммируемые светодиодные лампы диммируются не до нуля, а лишь до 15-20% полной яркости.

Замена люминесцентных ламп на светодиодные: инструкция

Любые работы по замене люминесцентных ламп на светодиодные нужно выполнять с соблюдением всех правил безопасности. Алгоритм выглядит следующим образом:

Отключите защитный автомат. При помощи отвертки с индикатором или мультиметра убедитесь в отсутствии напряжения.
Удалите крышку со светильника, чтобы увидеть содержимое.
Избавьтесь от конденсатора, стартера и/или дросселя.
Отделите провода, подключенные к клеммам на патроне. Соедините их с нулевым и фазным кабелями.
Избавьтесь или заизолируйте оставшуюся, ненужную проводку.
Остается подключить светодиодную лампу.

Особенности устройства люминесцентной лампы

Чтобы отчётливее понимать стремление общества к замене люминесцентных ламп светодиодными приборами, логично ближе ознакомиться с газовой конструкцией.

Действительно, прибор света с люминесцентным покрытием – это стеклянная герметичная трубка, заполненная, как правило, парами ртути.

Люминесцентные светильники с лампами, наполненными газовой средой, «питаются» электричеством через дроссельный элемент. Более совершенные конструкции оснащаются электронной схемой без наличия дросселей и считаются несколько улучшенными в плане эксплуатации

Выпускаются две модификации таких приборов:

Для уличной инсталляции (с колбами высокого давления).
Для бытовой установки (с колбами низкого давления).

Фактически внутри баллона люминесцентной лампы присутствует смесь газов, состоящая из паров ртути и аргона. Изнутри стенки стеклянной колбы покрываются специальным составом – люминофором. Когда в газовой среде образуется электрический разряд, формируется свечение газа, а за счёт люминофора это свечение трансформируется в свет видимого диапазона.

Подробнее об устройстве люминесцентов мы писали в этой статье.

Преимущества люминесцентных светильников

Разработка и производство светильников подобного типа, прежде всего, явились результатом постоянного запроса на экономию энергоресурсов. Следует отдать должное – люминесцентные лампы позволяют существенно экономить.

Энергосберегающий прибор света и традиционный источник с нитью прямого накала. Если сравнивать по энергетическим параметрам, разница отмечается существенная в пользу первого прибора, где потребление тока снижено в разы

При этом экономить можно за счёт более высокой светоотдачи приборов, размещая меньшее число приборов на единицу площади по сравнению с лампами прямого накала.

Целесообразность применения газоразрядных ламп отмечается не столько для бытовой сферы, сколько для промышленно-хозяйственных структур, то есть там, где необходимо освещать значительные площади с минимальными издержками в плане энергопотребления.

Среди преимуществ люминесцентных светильников выделяется приличная эксплуатационная наработка. В среднем эксплуатационная наработка для газовых конструкций составляет 10000 часов.

Сравнительная картография, где отмечаются электрические преимущества приборов света разного периода использования. Как видно из сравнительных параметров, традиционная лампа прямого накала является самым «расточительным» прибором света

Если люминесцентные лампы приравнивать к аналогам прямого накала, где максимум наработки – 1000 часов, преимущественная разница становится более чем очевидной.

Недостатки приборов света с напылением люминофора

Однако имеющиеся преимущества люминесцентных ламп, к сожалению, не скрывают явно выраженных недостатков этих же приборов. И главный негатив здесь – повышенная химическая опасность.

Структура люминесцентного источника света: 1 – стеклянная герметичная трубка; 2 – слой люминофора; 3 – нить накала; 4 – световой поток, видимый для людей; 5 – атом ртути

Баллон каждого светильника содержит как минимум 2 мг ртути, а этот химический элемент относится к разряду крайне опасных для живого организма. Конечно, пока колба находится в герметичном состоянии, химическая опасность сводится к нулю.

Тем не менее, случаи боя стеклянных баллонов люминесцентных ламп – это практика вполне обыденная. Поэтому важно сразу же задуматься о правильной утилизации люминесцентных ламп.

Также из недостатков следует о свет и эффект «стробирования». Оба эффекта оказывают неблагоприятное действие на зрение. Именно поэтому люминесцентные светильники не нашли широкого применения в бытовой сфере. Одним словом, нашлись все основания, чтобы поставить ребром вопрос о замене люминесцентных светильников. Подходящая альтернатива нашлась быстро.

Работа с патроном

Поскольку световой поток люминесцентных ламп распространяется во все стороны (на 360 градусов), то не имеет значения, в какую сторону будет направлен источник и его патрон. Однако при переходе на светодиодные изделия, характеризующиеся направленным светом, может произойти ситуация, когда потолочный светильник светит не вниз, а в сторону. Наиболее простым решением в таких ситуациях может стать применение цоколей поворотного типа, которые можно развернуть на 90 градусов.

Светодиодная лампа с поворотным цоколем

Сегодня переход на светодиодные источники света как никогда актуален. Даже самые дешевые лампы данного типа потребляют как минимум на 50% меньше электроэнергии, имеют более продолжительный срок эксплуатации, экологически и электрически безопасны. Если вы не разбираетесь в основных принципах электрики, безусловно, будет намного проще приобрести готовый светодиодный светильник, который полностью окупит себя уже через один год.

Как заменить в светильниках люминесцентные лампы на светодиодные