Техніко-економічні показники світлодіодних світильників. Схеми підключення світлодіодів - як правильно виконати. Світловіддача та кут свічення

Світлодіодні лампиСучасні мають достатню яскравість, що не можна було сказати про світлодіоди минулого покоління, у яких невелика яскравість суттєво обмежувала їх застосування. В даний час,..

ККД. Коефіцієнт корисної діїсучасних Світлодіодні лампискладає 22%. Крім високого ККД, світлодіодні лампи можуть похвалитися і великою довговічністю, у плоть, до 50000 годин, що у свою чергу еквівалентно 17-ти років роботи, по 8 годин на день. Сучасні мають достатню яскравість, що не можна було сказати про світлодіоди минулого покоління, у яких невелика яскравість суттєво обмежувала їх застосування. В даний час, після того, як було вирішено питання про яскравості світлодіодів, їхня популярність різко зросла. Незважаючи на високу вартість, але завдяки високому ККД, терміну експлуатації та суттєвій економії на електроенергії та монтажних роботах світлодіоди завойовують все більшу та більшу популярність. Крім того, великий експлуатаційний ресурс світлодіодних лампдозволяє встановлювати їх у важкодоступних місцях, особливо це актуально при використанні світлодіодів.в. За більш ніж 130-ти річну історію, лампи розжарювання, що домінують весь цей час у світі світлотехніки, мали великою кількістюнедоліків: це і тендітна нитка, здатна вийти з ладу під час струсу, і більшим відсотком виходу тепла, що значно знижує співвідношення корисної потужності до світловому потоку. ККД звичайних лампрозжарювання складає всього, 2.6%. Більш просунута, в технологічному сенсі, люмінесцентна лампа має дещо більший ККД, що становить 8.7%, так само внесла істотний внесок в економію електроенергії. Застосування люмінесцентних ламп виявило декілька істотних недоліків: це і короткий строкексплуатації в реальних умовах, можливе мерехтіння, та можлива відмовау включенні при низьких температурах, а також миготіння при нестачі напруги. Крім того, люмінесцентні лампи, що перегоріли, потребують спеціальної утилізації. Люмінісцентні лампи вкрай негативно ставляться до переривчастого циклу експлуатації, включення-вимикання.

володіють високим ККД, низьким споживанням електроенергії та великим терміном експлуатації, яскравим світлом, відмінною освітленістю та відсутністю мерехтіння. Завдяки високим експлуатаційним характеристикамнабувають все більшого і більшого поширення, особливо часто їх використовують у .Компанія Professional Light and Sound пропонує до вашої уваги великий асортимент сучаснихСвітлодіодні світильникиі високої якості за прийнятною ціною, на базі якіснихсвітлодіодних ламп(Див:) .

Також на нашому сайті ви можете переглянути й іншу інформацію, яка може вас зацікавити, а наші фахівці в свою чергу нададуть вам будь-яку технічну підтримку: , , , , , , ,

Нещодавно на одному сайті побачив калькулятор окупності світлодіодних світильників. Мені відразу стало цікаво, а через скільки років окупить себе світлодіодний світильник, оскільки Наразіне кожен замовник прагне встановити світлодіодні світильники.

Якщо вірити калькулятору, офісний світлодіодний світильник повинен окупити себе вже через 3,68 року. Зараз перевіримо, чи насправді у нас вийде така цифра.

Для офісу НІКИЙ виробник світлодіодних світильників виготовляє вбудований світильник потужністю 42Вт, зі світловим потоком 3500лм, ККД = 94%, індекс передачі кольору 80. Коштує такий світильник 175 $. Даний світильник повністю замінює світильник із люмінесцентними лампами ЛВО 4×18, який коштує всього 25$. Як бачимо, світлодіодний світильник для офісних приміщеньу 7 разів дорожчий за світильник з люмінесцентними лампами.

Для початку наведемо порівняння двох світильників.

		Світлодіодний світильник
Аналог	ЛВО11-4×18-503	СдВБ-15-196-042-022
Тип лампи	Т8	Світлодіоди
Потужність, Вт	72	42
Світловий потік, лм	4×1300 (5200)	3500
КДП, %	68	94
Термін служби, год	20000	70000
Ціна, $	25	175

Тепер на основі цих даних порахуємо річну витрату електроенергії і через скільки років виправдає себе світлодіодний світильник. Цього року ми маємо 2000 робочих годин (у офісного працівника). Люмінесцентні лампи мінятимемо через 10000 годин, т.к. світловий потік почне падати.

	Світильник із люмінесцентними лампами	Світлодіодний світильник
	0,072*2000=144	0,042*2000=84
*Вартість електроенергії на рік (0,05 $ кВт-РБ), $**	144*0,05=7,2	84*0,05=4,2
*Вартість електроенергії на рік (0,1 $ кВт-РФ), $**	144*0,1=14,4	84*0,1=8,4
Економія на рік на електроенергії РБ, $	—	7,2-4,2=3,0
Економія на рік на електроенергії РФ, $	—	14,4-8,4=6,0
Покупка світильників, $	25	175
Обслуговування світильника протягом 10000 годин (5років), $		—
Економія на рік з урахуванням витратних матеріалівРБ, $	—	(3,0*5+8)/5=4,6
Економія на рік з урахуванням витратних матеріалів РФ, $	—	(6,0*5+8)/5=7,6
Час окупності РБ	—	(175-25) / 4,6 = 32,6 року
Час окупності РФ	—	(175-25) / 7,6 = 19,7 року

Вийшов дуже плачевний результат.

Чому ж тоді так вийшло?

Все дуже просто. Час окупності світлодіодного світильниказалежить від ціни на електроенергію та часу експлуатації. Чим вище вартість кВт*год та кількість годин роботи, тим менший термін окупності.

Провівши деякі зворотні обчислення, я зрозумів, що виробники світлодіодних світильників зовсім не шкодують нас (проектувальників у тому числі, тому що ми теж офісні працівники), змушують працювати нас без вихідних та встановили на нас максимальний розрахунковий тариф за електроенергію. Загалом вони брали все по максимуму, щоб отримати мінімальний термінокупності.

У цьому випадку ми матимемо наступний результат.

	Світильник із люмінесцентними лампами	Світлодіодний світильник
Витрата електроенергії на рік, кВт	0,072*2920=210,24	0,042*2920=122,64
*Вартість електроенергії на рік (0,14 $ кВт), $**	210,24*0,14=29,4	122,64*0,14=17,2
Економія на рік на електроенергії, $	—	29,4-17,2=12,2
Купівля світильників та ламп, $	25	175
Обслуговування світильника протягом 10000 годин (3 роки), $	4 – вартість ламп; 4 – утилізація, заміна ламп.	—
Економія на рік з урахуванням витратних матеріалів, $	—	(12,2*3+8)/3=14,9
Час окупності	—	(175-25) / 14,9 = 10 рік

Чесно кажучи, я трохи засмучений. Чекав на термін окупності світлодіодного світильника хоча б 5 років. Виробник обіцяє 3,68 років, а насправді близько 10 років. Причому 10 років, за умови, що офіс працюватиме без вихідних та за максимальним розрахунковим тарифом.

Заявлені 70000 годин для світлодіодного світильника це лише теорія, а на практиці хто його знає, як він поведеться через 5-10 років.

Я думаю, до того часу, як він себе окупить, а за моїми розрахунками це 10 років, цей світильник уже морально застаріє, хоч і буде у працездатному стані.

У нинішніх умовах виробники світлодіодних світильників будуть лише за підвищення цін на електроенергію, оскільки застосування світлодіодних світильників на пряму залежить від ціни на електроенергію.

Світлодіодні світильники вигідно ставити там, де висока вартістьелектроенергії. Думаю, це більш актуально для країн Європи.

Може я не все врахував або у вас є більше точна інформаціяна цю тему?

P.S. Я зовсім не проти світлодіодних світильників. Я просто люблю цифри. На мій погляд, потрібно ще знижувати вартість світлодіодного світильника, щоб його можна було застосовувати повсюдно. У світлодіодного світильника багато переваг у порівнянні з люмінесцентним світильником, але і є один великий недолік - ціна.

Recovery Mode

Після написання у мене самого залишилося не до кінця вирішеним питання – а що ж конкретно вигідніше купити і на скільки можна виграти в дальній та ближній перспективі. Плюс залишилися деякі невизначеності щодо ефективності світлодіодів. А питання спонукає до пошуку відповіді на нього, тож я продовжив розробляти цей напрямок. Не скажу, що вийшов матеріал на повноцінну статтю, але як доповнення до попередньої інформація містить істотно важливі дані буде корисною.

Спочатку розберемося з тим, який точно ККД у розглянутих у минулій частині світлодіодів. Раніше я взяв дані переважно з , не перевіряючи, т.к. там розглядався більше питанняефективності фотосинтезу під час освітлення світлом різного спектра. Тепер я вирішив розібратися й у загальній ефективності.

Розглядатимемо світлодіоди фірми CREE, т.к. вони, з одного боку, на сьогоднішній день найбільш просунуті за технологіями і, відповідно, світловіддачі на одиницю потужності, а з іншого, всі показники стабільні і добре задокументовані (на відміну від ноунейм виробників). Тут зазначена фірма мала б мені заплатити за рекламу, але на жаль, я пишу не з їхньої подачі, а просто тому, що так простіше і доступніше.

Отже, які досліджуватимемо світлодіоди? Не викладатиму сюди весь процес вивчення та відбору конкретних серій, щоб не затоплювати матеріал «водою». Коротко скажу, що вбирав найпотужніші і одночасно найефективніші чіпи, за умови вільної доступності та вигідної ціни. За цими критеріями підходять два типи: білі будуть із серії XM-L.

Це 10-ватні чіпи з ефективністю 158 lm/W (але не на максимальній потужності, а лише при 1 Вт). Холодно білі (6000-6500К), нейтрально білі (4000-4500К) та тепло-білі (3000-3500К).
І червоні із серії XP-E, High Efficiency Photo Red 650-670nM.
Посилання на документацію з світлодіодів наприкінці статті.

Розберемося із білими. Минулого разу різниця в ККД світлодіодів білого світіння не була врахована і ефективність оцінювалася лише стосовно кривої фотосинтетичної активності McCree.

Цього разу я вирішив докладніше уточнити це питання. На жаль, у документації до світлодіодів ніколи не наводять ккд, а пишуть люмени на ват, тому довелося робити зворотний розрахунок. По спектру світлодіода та фотопічної кривої розраховується скільки люмен було б у світлодіода, якби його ккд дорівнював 100%, а потім на це число ділиться число реальних люмен, взяте з документації на світлодіод. І ось що у нас вийшло для трьох типів білих світлодіодів:

Зліва направо: холодно-білий, нейтрально білий та тепло-білий.

Привертає увагу, що незважаючи на зростання люменів при переході від холодно-білого до тепло-білого спектру (при однаковій потужності випромінювання), табличні значення lm/W та загальний ккд світлодіодападає і дуже суттєво – з 40 до 23%. Вся справа в тому, що люмінофор, якого у світлодіоді тепло-білого світіння набагато більше, сам має не 100% ККД, та ще й, мабуть, при його велику кількістьмає затіняючий ефект (промені випромінювані нижніми шарами поглинаються вище лежачими і пропадають). При цьому показник люмен на ват використовується при струмі 2А (з максимально трьох) - видно, що він при цьому падає зі 140 при 350мА до 108 (для холодно-білого). У документі Cree такої таблиці немає - там дані абсолютні люмени при заданому струмі, а потужність треба розраховувати, користуючись даними з графіка вольт-амперної характеристики. Ось відповідні дані з даташиту:

Тепер розберемося із червоними.

З ними дещо простіше, т.к. світловий потік вказаний над люмінах а милливаттах. Достатньо розділити мілівати випромінювання на вати споживання та отримуємо ККД з високою точністю! На всі світлодіоди наводили б ці дані - 2/3 роботи можна було не робити!

І тут ми одразу робимо дивовижне відкриття - що ККД цих світлодіодів дорівнює 50%, причому (ще один графік, тут не наводжу), на відміну від синіх/білих кристалів, світловий потік росте лінійно зі струмом і кпд чипа не падає! Зате при перегріві чіпа падіння значно суттєвіше, ніж у синіх чіпів. Для порівняння у чисто синіх ккд за тих же умов 48% (порівняйте з цим показником у білих - вище). А от у «просто червоних» все набагато гірше. Їх ККД вийшов десь у районі 19%, а зі зростанням температури світловий потік падає ще швидше ніж у Photo red.

Ось уже вимальовуються цікаві варіанти використання окремих світлодіодів та їх комбінацій. Тепер перерахуємо таблицю ефективності з урахуванням нових даних.

Видно, що червоні Photo-red з великим відривом попереду всіх. Але висвітлювати чисто червоним не можна, тому потрібно комбінувати і тут йдуть варіанти з білим та синім. Відразу відзначимо (я вважав все, але викинув те, що вийшло не перспективно) комбінації тепло-білих з червоним. Низька ефективність тепло-білих світлодіодів зводить нанівець всі переваги червоних. А ось холодно-білі дуже гарні у такому поєднанні! Самі мають непоганий ккд, ще посилений червоними світлодіодами, а недолік червоного спектру так само покривається ними. Так само добре виглядає поєднання червоних із синіми. Потім йдуть просто холодно-білі та ДНаТ 1000, а решта по суті не тягнуть. Ну що ж подивимося як це буде виглядати в повному комплекті- З драйверами.

Далі логіка розрахунків йшла в припущенні, що ми хочемо отримати за ті ж гроші більше фотосинтетично активного випромінювання, тому всі цифри, у тому числі ціни на світлодіоди та драйвера, приведені до загальної величини фітоактивної радіації світильника 100мкмоль/с.

Колірне маркування як у попередній таблиці - щоб простіше було зрозуміти де якісь світлодіоди і не займати місце заголовками, що повторюються.

Але це лише ціна на старті – скільки потрібно вкласти грошей, щоб отримати лампочку на 100мкмоль/с. Цього мало - потрібно подивитися скільки вона обійдеться при експлуатації. І ось якщо порахувати до цього ще й витрати електроенергії у часі – ось тоді вийде повна картина, яку я й уявляю на загальний огляд!

Залишено для історії, оновлені дані нижче

Завдяки пильній увазі коментаторів з'ясувалося, що далеко не всі світлодіоди, які продають на аліекспресі з назвою CREE, насправді ними є. Найдешевші з них, близько півтора доларів за 10-ватний діод або найімовірніше є підробкою з чіпами виробництва китайської компанії LatticeBright, які коштують у рази дешевше за оригінальні і, на жаль, мають приблизно в 2 рази гірші показники. У зв'язку з цим я провів пошук цін відповідних світлодіодів у компанії Компел, що є офіційним дистриб'ютором компанії cree в РФ. Ціни там значно вищі ніж у китаї, але дрібним оптом досить вигідно, у тому числі порівняно із закордонними постачальниками.
І під час справи виправив два моменти - додав для кривої ДНаТ заміну ламп раз на рік. І виправив помилку (мій недогляд), через яку ціна всіх ламп вважалася на однакову їх потужність (100Вт), тоді як вихідна ідея була з розрахунку на одиницю фотоактивної радіації. У новому графіку дані ціни за світильник, що випромінює 100мкмоль/с, а не 100Вт. прошу вибачення за помилку.

Як розібратися в цій в'язці лозин?

Зліва – ціна світильника на старті. При цьому всі вони будуть видавати однакову кількість фітоактивної радіації, але мати різний спектр. Чим нижче починається смужка, тим дешевший набір. По осі Х у нас місяці. Передбачається, що світильник працює 12 годин на добу 7 днів на тиждень, всього 36 місяців, тобто. 3 роки. Це лише трохи більше 13 тис. годин, а для світлодіодів заявлено 50 тис. І якщо все зроблено правильно з охолодженням, а так само на світлодіоди подається струм 0.7 від максимального (так більше ККД на цілу третину), то пропрацюють вони і того більше , тобто. понад 10 років майже без деградації.

Чим горизонтальніше йде лінія - тим більше ККД у світильника. Бачимо, що багато ліній починаються вище (дорожче чіпи), але згодом виявляються дешевшими ніж дешевші аналоги. У цьому показовою є лінія для світлодіодів photo red - вона має найменший нахил.

Найдивовижніше, що найдешевшими тепер виявилися… Найдорожчі photo red світлодіоди! Це тому, що вони мають самий високий ККДі «найлегше засвоюваний» спектр - їх потрібно найменше на початку і вони витрачають найменше електрики і в майбутньому! Великий інтерес мають комбінації «Холодно-білий+червоний photo red». на даному графікунаведено криву при співвідношенні білий: червоний як 2:1 за потужністю. І просто холодно-білий. Ці три лінії розходяться віялом, де крайні – білий та червоний світлодіоди, а середня – їх комбінація. Для вирощування рослин необхідні всі складові спектру, але в різних комбінаціях. Виходить, що всі варіанти поєднань спектрів найбільш ефективно покриваються лише однією комбінацією - холодно-білих і червоних світлодіодів (але в різному чисельному співвідношенні).
Варто зазначити, що комбінація синій+червоний хоч і має менший нахил ніж білий+червоний, але дає суттєво гірший показник ціна/світловий потік, тому не наздоганяє поєднання білий+червоний навіть за 3 роки. У 10-річній перспективі може бути кращим, але це винятковий випадок.
Фітолампа виявляється не така вже й дешева. Якщо врахувати її ККД вона дорожча навіть за холодно-білі світлодіоди, а вже в перспективі... Гроші за електрику на вітер...
ДНаТ і на початку не дуже дешевий (я здивувався скільки коштують ЕПРА для них, а ЕмПРА брати не варто - вони мають низький ККД, лампа через мерехтіння - теж, ще вони гудуть і гріються як піч) і згодом не наганяють - особливо з урахуванням заміни ламп - яку доведеться робити не рідше ніж раз на рік, що відображається як сходинки на графіку. Тож у сад.

Ось спектр поєднання білих з червоними світлодіодами, накладений на криву MkCree (4:1 за потужністю, на 2:1 не став переробляти):

Звичайно неправильно судити про такі речі ґрунтуючись на красивості графіків, але враховуючи цифри, які говорять те саме - на мій графік практично ідеальний щодо покриття спектру фотосинтетично активної діапазни.

Висновок залишається тим самим - купуйте холодно-білі світлодіоди та червоні CREE Photo red і буде вам купа світла для ваших рослин та економія для гаманця!
Так само можливе освітлення чисто червоними світлодіодами, про такий досвід писав один із коментаторів. Це буде найбільш доцільно у випадку, якщо рослини частково висвітлюються природним світлом (город на підвіконні, балконі, лоджії, коли прямий сонячне світлоне потрапляє зовсім або на пару годин на день - тоді рослини отримують переважно сині промені від неба, а червоних їм катастрофічно не вистачає, як і загальної інтенсивності світла. Тут червоні світлодіоди заповнять наявну прогалину якнайкраще. Тільки це повинні бути високоефективні світлодіоди з довжиною хвилі випромінювання 660нМ і краще, якщо це будуть CREE Photo red. Ну, все, я пішов замовляти діоди!

З появою на ринку енергозберігаючих джерел світла люди почали замислюватися, які краще і чи варто замінювати старі лампочки Ілліча. Далі ми постараємося докладніше здійснити порівняння ламп розжарювання та світлодіодних, надавши таблиці, трохи теорії та відео оглядів! Для цього будуть розглянуті різні критерії, починаючи від характеристик продуктивності і закінчуючи показниками економії.

Трохи історії

Щоб Ви зрозуміли різницю появи обох варіантів, а відповідно і різницю в тому, який був науково-технічний прогрес, уявимо наступні фактипорівняння ламп розжарювання та світлодіодних за датою винаходу:

Перше джерело світла (з вольфрамовою ниткою) було запатентовано у 1890-х роках російським інженером Олександром Миколайовичем Лодигіним. У той самий час першою спробою вважатимуться винахід 11 липня 1874 року – ниткова лампа.
Щодо світлодіода, перший, світіння якого було видимим, винайшли у 1962 році. Людина, яка вигадала LED освітлення – Нік Холоньяк, американський вчений.

Як Ви бачите, навіть якщо порівняти дату винаходу альтернативних варіантів, можна побачити величезну різницю майже століття. Проте, найстаріша лампочкадосі "б'ється за місце під Сонцем", що є її величезним плюсом.

Потужність та світловіддача

При першій справі виробляються розрахункові роботи. Одним з найважливіших показниківрозрахунку є світловіддача пристроїв. У більш застарілої лампочки світловіддача коливається не більше 8-10 Лм/Вт. Що стосується світлодіодів, їхня ефективність світловіддачі зазвичай знаходиться в межах 90-110 Лм/Вт, хоча бувають і моделі з показником 120-140 Лм/Вт. З вище наданих значень видно, що з люмен світлодіоди краще, ніж альтернативний варіанту 7-12 разів.

Щоб Ви зрозуміли, як це вплине на порівняння ламп розжарювання та світлодіодних джерел світла за потужністю, надамо відповідну таблицю:

Видно, що потужність діодів менша в 5 разів і при цьому ефективність свічення та яскравість будуть приблизно однаковими.

	Необхідна потужність (Вт)
Розмір приміщення (м.кв.)	Накалювання	Світлодіодна
<6	150	18
10	250	28
12	300	33
16	400	42
20	500	56
25	600	68
30	700	80

Щоб самостійно розрахувати світловіддачу лампочки, потрібно її світловий потік (вказується на упаковці «Лм» розділити на потужність «Вт»), в результаті Ви отримаєте потрібну величину. Наприклад, якщо світловий потік світлодіода становить 1000 люменів, а потужність 13 Вт, віддача буде 76,9 Лм/Вт.

Відео огляд значно різниці у світловому потоці

Відмінність за показниками освітленості

Тепловіддача

Другий, не менш важливий пункт порівняння світлодіодних ламп та розжарювання – віддача тепла від виробу. Скляна колба лампи розжарювання може нагрівати до 250 градусів (хоча зазвичай температура не більше 170). Саме тому такі вироби є пожежонебезпечними, і не рекомендується використовувати їх при монтажі електропроводки в дерев'яному будинку. До того ж, лампочки Ілліча важко викрутити з патрона, якщо вони довго працювали перед цим (можна обпектися). Світлодіоди в цьому плані зарекомендували себе краще за всі існуючі варіанти. Максимальна температура їхнього нагріву не перевищує 50 градусів, що дозволяє застосовувати їх у будь-якому приміщенні.

Строк служби

А ось цей показник є однією з головних переваг діодів у порівнянні з лампами розжарювання. Дані джерела освітлення можуть опрацювати понад 50 000 годин, як стверджують виробники. У застарілих лампочок термін служби зазвичай не перевищує 1000 годин, що у 50 разів менше. З міркувань економії краще один раз купити дорогу, але багаторічну лампочку, ніж кожні кілька місяців міняти бюджетний виріб.

Тут також є свій нюанс, про який Ви повинні знати. Високі показники довговічності світлодіодів є точним значенням. Справа в тому, що діоди з часом тьмяніють (деградують), тому через 40000 годин Ви вже не зможете насолоджуватися тим світінням, яке було відразу після покупки. Докладніше про ви можете дізнатися з нашої статті.

ККД

Коефіцієнт корисної дії також слід враховувати під час вибору виробів. ККД показує, скільки електроенергії перетворюється на світло, а скільки на теплову енергію (власне через що і відбувається нагрівання колби). У ККД становить близько 90%, що є дуже високим показником у порівнянні з альтернативним варіантом, у якого у світ переходить лише 7-9% електрики.

Екологічність

На жаль, багато хто не приділяє належної уваги збереженню екології навколишнього середовища. Люди викидають люмінесцентні лампи в баки для сміття, незважаючи на те, що при руйнуванні колби випаровується ртуть, яка шкодить як природі, так і здоров'ю оточуючих людей.

У цьому плані порівняння ламп розжарювання та світлодіодних не висуває будь-який варіант у лідери. Як діоди, так і скляна колба можуть бути викинуті просто у сміття, без спеціальної утилізації.

Існує думка, що лампочка Ілліча створює інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання, негативно впливаючи на здоров'я людини. У цьому плані LED-лампи повністю безпечні.

Вартість

Ну і, звичайно ж, найцікавіше питання, яке часто запитують користувачі, наскільки вигідно купувати світлодіоди, адже вони на порядок дорожчі. Сьогодні на форумах в інтернеті можна прочитати безліч відгуків, які спростовують або виправдовують економію світлодіодних ламп. Найнижча ціна якісної діодної лампочки становить 300 рублів, водночас у альтернативи вартість 20-25 рублів. Тут Ви вже повинні самостійно аналізувати, що Вам важливіше – тривалий термін служби та високі показники ефективності, або дешевизна та зайва переплата. З цього можна зробити порівняння з економії коштів. Потужність у діодів у 7-8 разів менша, ціна в 10 разів більша. Зважте на термін служби і навіть без особливих розрахунків можна зрозуміти, що вигідніше купувати світлодіодні лампи. Наочно побачити порівняння економічності світлодіодних ламп та розжарювання Ви можете на таблиці нижче:

Інші показники

Також хотілося б на підставі таблиць порівняти лампи розжарювання та світлодіодні за такими ознаками, як:

сила струму;
крихкість;

Після написання попередньої статті у мене самого залишилося не до кінця вирішеним питання – а що ж конкретно вигідніше купити і на скільки можна виграти у дальній та ближній перспективі. Плюс залишилися деякі невизначеності щодо ефективності світлодіодів. А питання спонукає до пошуку відповіді на нього, тож я продовжив розробляти цей напрямок. Не скажу, що вийшов матеріал на повноцінну статтю, але як доповнення до попередньої інформація містить істотно важливі дані буде корисною.

Спочатку розберемося з тим, який точно ККД у розглянутих у минулій частині світлодіодів. Раніше я взяв дані переважно зі статті iva2000 , не перевіряючи, т.к. там розглядалося питання ефективності фотосинтезу при освітленні світлом різного спектра. Тепер я вирішив розібратися й у загальній ефективності.

Зліва направо: холодно-білий, нейтрально білий та тепло-білий.

Привертає увагу, що незважаючи на зростання люменів при переході від холодно-білого до тепло-білого спектру (при однаковій потужності випромінювання), табличні значення lm/W та загальний ккд світлодіода падає і дуже суттєво - з 40 до 23%. Вся справа в тому, що люмінофор, якого в світлодіоді тепло-білого світіння набагато більше, сам має не 100% ККД, та ще й, мабуть, при його великій кількості має ефект, що затіняє (промені випромінювані нижніми шарами поглинаються вище лежачими і пропадають ). При цьому показник люмен на ват використовується при струмі 2А (з максимально трьох) - видно, що він при цьому падає зі 140 при 350мА до 108 (для холодно-білого). У документі Cree такої таблиці немає - там дані абсолютні люмени при заданому струмі, а потужність треба розраховувати, користуючись даними з графіка вольт-амперної характеристики. Ось відповідні дані з даташиту:

Тепер розберемося із червоними.

Видно, що червоні Photo-red з великим відривом попереду всіх. Але висвітлювати чисто червоним не можна, тому потрібно комбінувати і тут йдуть варіанти з білим та синім. Відразу відзначимо (я вважав все, але викинув те, що вийшло не перспективно) комбінації тепло-білих з червоним. Низька ефективність тепло-білих світлодіодів зводить нанівець всі переваги червоних. А ось холодно-білі дуже гарні у такому поєднанні! Самі мають непоганий ккд, ще посилений червоними світлодіодами, а недолік червоного спектру так само покривається ними. Так само добре виглядає поєднання червоних із синіми. Потім йдуть просто холодно-білі та ДНаТ 1000, а решта по суті не тягнуть. Ну що ж подивимося як це виглядатиме в повному комплекті - з драйверами.

Залишено для історії, оновлені дані нижче

Як розібратися в цій в'язці лозин?

Найдивовижніше, що найдешевшими тепер виявилися… Найдорожчі photo red світлодіоди! Це тому що вони мають найвищий ККД і найлегше засвоюваний спектр - їх потрібно найменше на початку і вони витрачають найменше електрики і в майбутньому! Великий інтерес мають комбінації «Холодно-білий+червоний photo red». На даному графіку наведено криву при співвідношенні білий: червоний як 2:1 за потужністю. І просто холодно-білий. Ці три лінії розходяться віялом, де крайні – білий та червоний світлодіоди, а середня – їх комбінація. Для вирощування рослин необхідні всі складові спектру, але у різних комбінаціях. Виходить, що всі варіанти поєднань спектрів найбільш ефективно покриваються лише однією комбінацією - холодно-білих і червоних світлодіодів (але в різному чисельному співвідношенні).
Варто зазначити, що комбінація синій+червоний хоч і має менший нахил ніж білий+червоний, але дає суттєво гірший показник ціна/світловий потік, тому не наздоганяє поєднання білий+червоний навіть за 3 роки. У 10-річній перспективі може бути кращим, але це винятковий випадок.
Фітолампа виявляється не така вже й дешева. Якщо врахувати її ККД вона дорожча навіть за холодно-білі світлодіоди, а вже в перспективі... Гроші за електрику на вітер...
ДНаТ і на початку не дуже дешевий (я здивувався скільки коштують ЕПРА для них, а ЕмПРА брати не варто - вони мають низький ККД, лампа через мерехтіння - теж, ще вони гудуть і гріються як піч) і згодом не наганяють - особливо з урахуванням заміни ламп - яку доведеться робити не рідше ніж раз на рік, що відображається як сходинки на графіку. Тож у сад.

Висновок залишається тим самим - купуйте холодно-білі світлодіоди та червоні CREE Photo red і буде вам купа світла для ваших рослин та економія для гаманця!
Так само можливе освітлення чисто червоними світлодіодами, про такий досвід писав один із коментаторів. Це буде найбільш доцільно у випадку, якщо рослини частково висвітлюються природним світлом (город на підвіконні, балконі, лоджії, коли пряме сонячне світло не потрапляє зовсім або на пару годин на день - тоді рослини отримують переважно сині промені від неба, а червоних їм катастрофічно не вистачає, як і загальної інтенсивності світла.Тут червоні світлодіоди заповнять наявний пробіл якнайкраще.Тільки це повинні бути високоефективні світлодіоди з довжиною хвилі випромінювання 660нМ і краще якщо це будуть CREE Photo red.Ну все, я пішов замовляти діоди!