Замена люминесцентных ламп на светодиодные: причины замены, какие лучше, инструкция по замене

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

Драйвер светодиодной лампочки

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).

Классификация ПРА и мировые стандарты

В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:

• Класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
• Класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
• Класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
• Класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.

Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:

• A3 — нерегулируемые ЭПРА;
• A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
• A1 — регулируемые ЭПРА.

Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с ЛЛ должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем, директива комиссии EC, может быть с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с ЛЛ и в нашей стране. В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится «ниша» для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, хорошо известных на мировом рынке, например, производителей из Испании. Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:

Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов. Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.»

«Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В)

Автоматическое отключение ЛЛ в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется. В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут питаться только переменным током.

Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплутационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы ЛЛ и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.

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.

Недостатки

• Одним из существенных недостатков является высокая цена.
• Чувствительность к напряжению. Напряжение на LED должно подаваться выше порога, а электрический ток должен быть выше номинального. Ток и продолжительность жизни лампочки могут меняться при из-за перепадов напряжения, хотя это чаще встречается в китайских подделках. Так, такие модели, требуют питания с регулируемым током.
• Электрополярность. В отличие от привычных ламп накаливания, которые работают вне зависимости от электрической полярности, LED могут функционировать только при условиях правильной электрополярности. Для автоматического согласования полярности источника со светодиодными устройствами можно использовать выпрямители.
• Качество света. Некоторые белые светодиоды с холодным типом света обладают спектрами, которые кардинально отличаются от самых разных источников света, таких как солнце и лампы накаливания. Соответственно пик приходящий на 460 нанометров и последующий провал на 500 нанометров нередко могут привести к различному восприятию предметов при освещении холодным белым светом. Это связано с метамеризмом, когда красные поверхности гораздо хуже освещаются свечением такого типа. Тем не менее, свойства передачи цвета люминесцентных устройств чаще всего уступают даже LED такого типа.
• Понижение эффективности. КПД светодиодов понижается пропорционально увеличению тока. Нагрев аналогично увеличивается с повышением электрического тока. Это снижает срок эксплуатации. Такие эффекты накладывают некоторые ограничения на ток через светодиод при наличии большого уровня мощности.
• Опасность синего света. Существуют опасения, что синие сверхъяркие диоды, а также светло-белые LED могут превышать безопасный лимит так называемой опасности синего света. Этот лимит определён в стандартах безопасности для глаз – ANSI / IESNA RP-27.1-05: Рекомендуемое использование для фотобиологической безопасности для ламп и ламповых систем.
• Загрязнение голубым светом. Из-за того, что те же холодные белые LED с высоким уровнем цветовой температуры излучают значительно больше синего света, чем стандартные световые приборы, как, например, натриевые лампы или люминесцентные светильники. Довольно зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны обуславливает большее загрязнение светом холодными белыми LED.

Инструкция по замене

В первую очередь нужно подобрать LED-лампы с такой же светимостью, что и заменяемые люминесцентные — это если яркость светильника нужно оставить на прежнем уровне.

Обращаем внимание читателя на то, что сравнивать лампы нужно именно по светимости (измеряется в люменах), а не по потребляемой мощности (измеряется в ваттах)

Какие бывают светодиодные лампы

Применяемые разными производителями технологии отличаются, а потому количество люменов (лм), выдаваемых лампой на каждый ватт (Вт), несколько варьируется.

Если на упаковке лампы светимость не указана, а вместо этого написано только что-нибудь вроде «соответствует люминесцентной лампе мощностью 36 Вт», следует отнестись к такой продукции с подозрением: производитель явно пытается пустить покупателю пыль в глаза.

Примерное соответствие ламп разных типов отображено в таблице:

Если лампы приобретены, можно приступать к работам по переоборудованию светильника:

Отключаем при помощи выключателя электроснабжение. Если прибором долго не пользовались, сначала включите его и пометьте каким-либо образом, например, при помощи маркера, еще годные лампы. Если упустить этот момент из виду, потом придется дополнительно возиться с их проверкой.
Проверяем индикатором фазы, действительно ли светильник отключен от электросети. Делать это нужно обязательно: выключатель могли по ошибке установить в разрыв нулевого провода, а не фазового, и в этом случае прибор все время будет под напряжением как во включенном, так и в выключенном состоянии. Если проверка показала наличие напряжения, светильник нужно обесточить при помощи автоматического выключателя, установленного в распределительном щите.
Далее подключенные к светильнику провода отсоединяют и обматывают их оголенные концы изолентой. Это касается и провода заземления, если он есть (обычно имеет изоляцию желто-зеленого цвета)

Обратите внимание на то, что этот провод крепится не к клеммной колодке, как другие два, а к корпусу светильника в месте, зачищенном от краски (обычно прижимается винтом). После отсоединения его, в отличие от других, оставляют без изоляции.
Теперь, если помимо демонтируемого светильника имеются и другие, можно включить свет, чтобы было удобно работать.

Откручиваем винты или фиксаторы, удерживающие прибор, и снимаем его с потолка.

Понятие люминесцентной лампы и принцип ее подключения

Люминесцентная лампа представляет собой источник света, работающий на основе ртутных паров и инертного газа, которые совместимо могут нанести вред человеческому здоровью. Однако, правильное использование и подключение ртутного светильника не вызовет никаких последствий. Рассмотрим несколько этапов, предусматривающих включение энергосберегающих ламп в работу.

В первую очередь обязательно подготавливаем весь инвентарь и механизмы, которые пригодятся для подсоединения энергосберегающей лампы к сети.
Совершенно никаких сложностей не вызывает подключение лампы со стандартным цоколем Е-14 или Е-27

Такие приспособления просто вкручиваются в патрон традиционной люстры.
Трубчатые люминесцентные лампы предусматривают некоторые сложности и доступ к важному оборудованию. Для того чтобы подсоединить светильники дневного типа нужно иметь под рукой пускорегулирующую аппаратуру (ПРА), стартеры, дроссели, нужные кабеля и инструменты для монтажа.
Потребуется схема подключения

Как правило она одинаковая у всех ламп ртутного типа. Поэтому если ее нет на приобретенном вами светильнике, значит можно воспользоваться любым подходящим вариантом.

Стандартная схема подсоединения светильника расшифровывается следующим образом: соединение фазы делается с одним из дроссельных контактов; оставшийся контакт электромагнитного балласта подключается к контакту спирали. Следующий контакт спирали лампы подключается к свободному контакту стартера. Оставшийся контакт со стартера идет на свободную спираль. Контакт, который не задействован используется для подсоединения к сетевому кабелю.
Иногда используется тандемная схема подсоединения люминесцентных светильников, в случае, если подсоединяются две лампы параллельно друг другу

Важно, чтобы дроссель в подобной ситуации соответствовал суммарной мощности обоих светильников.

Люминофоры и спектр излучаемого света

Люминофор превращает ультрафиолетовые лучи в видимый свет. У дешёвых моделей однослойное люминесцирующее вещество на внутренней поверхности трубки. У ламп жёлтое или голубоватое свечение с цветовым искажением.

У дорогих видов покрытие люминофора состоит из трёх или пяти слоёв. Это позволяет равномерно распределяться излучению и добиваться подобие естественного освещения. В специальных типах ламп используют ультрафиолетовые лучи. Они применяются для птицеферм и для обеззараживания помещений в больницах.

В зависимости от состава спектрального излучения лампы бывают:

• Стандартные. Поверхность покрыта однослойным люминофором. Свечение имеет различные оттенки белого цвета. Источники света применяют для освещения общественных зданий.
• Улучшенной цветопередачи. Применяют трёх и пятислойный люминофор. Световой поток повышается на 12%, по сравнению со стандартными лампами. Более точная передача цвета создаёт лучшие условия для восприятия. Лампы применяют в местах, где требуется точная информация об освещаемых предметах: в витринах, мебельных салонах, музеях, выставках.
• Специальные. Применяют напыление с добавками или особый тип. В спектре выделяются полосы заданной частоты, зависящие от назначения лампы. Примером служат бактерицидные лампы, обеззараживающие воздух, помещения, воду.

Как заменить линейные люминесцентные лампы в светильниках светодиодами?

Светодиодные лампы оснащаются такими же присоединительными элементами, как и все прочие. Существуют модели с цоколями, как у ламп накаливания — большой Е27 и малый Е14; а есть варианты с цоколями типа GU5.3, G4, GU10 и самым популярным G13 — как у люминесцентных ламп. Это означает, что сегодня можно из любого патрона выкрутить устаревший источник света и подобрать для него светодиодный аналог.

Но если лампу накаливания можно просто заменить, то некоторые виды люминесцентных светильников сначала нужно подготовить.

Разные виды лампочек

Речь идет о светильниках, предназначенных для работы с низковольтными люминесцентными лампами (питаются постоянным током напряжением 12 В). Они комплектуются преобразователями напряжения — балластным дросселем (устаревший вариант) либо электронным балластом (улучшенная версия).

Эту «начинку» нужно будет демонтировать, поскольку LED-лампы, как уже говорилось, имеют собственный драйвер. Также придется слегка переиначить разводку проводов.

Что нужно переделать?

Внимательно посмотрев на схемы, даже неопытному электрику станет понятно, как подключить светодиодную лампу вместо люминесцентной. В светильнике с ПРА нужно выполнить следующие действия:

1. Отключить защитный автомат и убедиться в отсутствии напряжения.
2. Снять защитную крышку, получив доступ к элементам схемы.
3. Из электрической цепи исключить конденсатор, дроссель, стартер.
4. Отделить провода, идущие к клеммам патронов и подключить их напрямую к фазному и нулевому проводу.
5. Остальные провода можно удалить или заизолировать.
6. Вставить лампу Т8 G13 со светодиодами и произвести пробное включение.

Переделать люминесцентный светильник с электронным балластом ещё проще. Для этого достаточно выпаять или перекусить кусачками провода, идущие к балласту и выходящие из него. Затем фазовый и нулевой провод соединить с проводами левого и правого патронов светильника. Место соединения заизолировать, вставить LED-лампу и подать напряжение питания.

Намного проще выполнить установку и подключение светодиодной лампы Т8 в фирменных светильниках Philips. Нидерландская компания максимально упростила задачу своим потребителям. Чтобы установить светодиодную лампу длиной 600 мм, 900 мм, 1200 мм или 1500 мм, нужно будет выкрутить стартер, а на его место вкрутить заглушку, которая поставляется в комплекте. Разбирать корпус светильника и демонтировать дроссель в этом случае не нужно.

При выборе светодиодной лампы Т8 G13 стоит обращать внимание на исполнение цоколя. Он может быть поворотным или иметь жёсткое соединение с корпусом

Наиболее универсальными принято считать модели с поворотным цоколем. Их можно вкрутить в любой переделанный светильник, как с вертикальными, так и с горизонтальными прорезями в патроне. А ещё, регулируя угол наклона лампы, можно изменить направление светового потока.

Люминесцентные лампы, благодаря своим революционным, для своего времени, характеристикам: низкому энергопотреблению, высокой световой эффективности и долгому сроку службы, получили очень широкое распространение.

Именно трубчатые лампы дневного света освещают большинство школ, больниц, офисов, цехов и т.д., наиболее часто они установлены в растровых светильниках, знакомых каждому.

Главным недостатком люминесцентных ламп является наличие внутри них ртути, пары которой смертельно опасны для человека.

Но технологии не стоят на месте, их активное развитие привело к созданию светодиодных ламп, которые превзошли практически по всем показателям люминесцентные. В настоящее время, единственным их недостатком является стоимость в сравнении с лампами дневного света, по сумме же всех характеристик и выгод, а главное по соображениям безопасности, они вне конкуренции.

Менять старые люминесцентные светильники целиком на аналогичные светодиодные не выгодно, хотя бы просто экономически, лучше просто заменить лампы, ведь производители давно уже выпускают трубчатые светодиодные лампы Т8 под цоколь G13 и можно установить их, оставив старый корпус светильника, лишь немного модернизировав его.

Чтобы поставить светодиодные лампы вместо люминесцентных, необходимо несколько доработать светильник, сделать его проще, убрав из схемы подключения несколько лишних компонентов. Сейчас я подробно покажу как это легко сделать самому.

В первую очередь давайте рассмотрим схемы стандартных растровых светильников, рассчитанных на установку четырех люминесцентных ламп, такие чаще всего монтируются в потолки, типа «армстронг».

Их всего две разновидности, две различных схемы, первая с балластом и стартером, встречается чаще всего:

Вторая схема более современная, с электронным пускорегулирующим аппаратом:

Как видите, светильники с люминесцентными лампами, содержат внутри различное дополнительное оборудование, которое требуется для их работы. Подробнее читайте об этом в материале — Схема подключения люминесцентных светильников

В современных же трубчатых LED лампах, в частности т8 под цоколь g13, драйвер, необходимый для того, чтобы светодиоды горели, уже встроен в корпус самой лампы и дополнительно устанавливать что-то не требуется.

Соответственно, переделка любого люминесцентного светильника, сводится к демонтажу всего лишнего оборудования: балласта, стартера, эпра и т.д. и подключению питания напрямую к контактам LED лампы. Для обоих типов светильников, схема подключения общая, все зеленые проводники на схеме, подключаем к нулевому проводу, а все красные к фазному, должно получится примерно так:

Варианты подключения люминесцентных ламп

Строго говоря, вариантов как выбрать, установить и подключить люминесцентную лампу немного. Эти параметры задаёт схема люминесцентной лампы, а также компоновка осветительного прибора

Обратите внимание – мы в этой статье не рассматриваем характеристики , нас больше интересует вопрос, как подключить люминесцентную лампу правильно. Исходя из этой задачи, мы имеем в виду что:

• Нагрузка на электропроводку должна быть минимальна;
• Условия эксплуатации требуют именно такой лампы (об этом ниже);
• Параметры сети стабильны (плавная регулировка диммерами невозможна, а перепады напряжения это постоянная замена сгоревших люминесцентных ламп);
• Требования к освещению помещения не позволяют использовать лампы накаливания, или это прямая экономия на электроэнергии;
• Каждая лампа это отдельный прибор, снабженный демпфирующим дросселем, балластом и стартёром, причём использовать даже в промышленных масштабах мощных дроссель на 10-ть ламп невозможно.

Из этого вытекает, что каждая люминесцентная лампа, применяемая нами в быту, должна точно занимать своё место. Причём в отличие от иных , это место которое снабжено:

• Специальным цоколем (за исключением адаптированных к винтовым цоколям энергосберегающих ламп);
• Специальным «глушителем» света (абажуром). Как правило, матовым стеклом, которое позволяет убрать эффект «мерцания»;
• Доступом. Когда замена люминесцентных ламп и элементов прибора (обычно стартёров) делается быстро, без особых трудозатрат.

Сам процесс подключения должен выглядеть таким образом. Мы берём фазу, на которую вешаем контакт лампы. Нейтральный провод присоединяем к дросселю, от которого замыкаем второй контакт в лампе. При подаче напряжения лампа будет «моргать», примерно раза три-четыре в минуту. Это значит, что ток пробоя достаточен.

Для плавного пуска лампы нужен стартёр, он же балласт, он же ключевой элемент Пусковой Регулирующей Аппаратуры (ПРА). Сегодня более применимы Электронные ПРА, ЭПРА. Главная задача балласта – балансировать нагрузку. Иначе говоря, не позволять дросселю «плеваться зарядом», что приводит к вспышкам, а не спокойному горению лампы. Ещё раз посмотрите на схему:

Балласт висит над контактами лампы, балансируя разряды внутри колбы. Название не случайно, стартёр не только запускает непрерывный разряд внутри лампы, но и не позволяет этому разряду выйти за рамки внутри колбы. Случаев взрыва люминесцентных ламп практически нет, но «чёрная трубка» это скорее правило, а не исключение. Тот самый случай, когда люминофор выгорел из-за переразряда. Обычно так происходит, когда стартёр выходит из строя после того, как лампа зажглась.

Подключение люминесцентных ламп делаем последовательно, следя за тем, чтобы и дроссель и стартёр работали каждый на свою лампу. При подключении готового светильника (в котором много ламп) убедимся в том, что стартёров столько, сколько ламп, иначе выход из строя одного стартёра может выключить весь осветительный прибор.

Мы понимаем, что этот тип освещения, не боится влаги, перепадов температур и безопасен как источник пожара (кроме ), поэтому в аквариумах другие лампы не используют

, а там влажность в зоне светильника почти 100%.

Ещё мы помним, что ЛЛ – это источник яда и заражения

. Поэтому не будем их устанавливать там, где они могут быть физически разрушены. Что ещё осталось узнать про люминесцентные лампы, о чём предпочитают не писать в сети?

Основные выводы

Монтаж светодиодных трубок T8 простой,
если они выбраны грамотно. Если у модели отдельный блок питания, приходится
убирать стартер и балласт, закоротить места разрыва цепи и возиться с проводкой.
Случается, что требуется вставка проводов, так как у линейных светодиодных
приборов T8 они короче, чем у люминесцентных

Во время замены необходимо соблюдать
осторожность, особенно это важно для люминесцентных трубок, содержащих ртуть.
Если они разбиваются, наносится вред здоровью. Все работы можно проводить
только после отключения электропитания

Если во время работы светодиодная трубка
T8 шумит
или мигает, меняется ее положение в держателе. Если это не помогает, следует
проверить качество проводки, идущей к источнику света.

При покупке нужно помнить о признаках
хорошей светодиодной линейной лампочки T8:

• изделие
  упаковано, на упаковке разборчивый текст;
• в
  маркировке указаны главные параметры: вид и размер цоколя, температура света,
  светоотдача, напряжение;
• маркировка
  продублирована на трубке;
• продавец
  проверяет работоспособность на месте;
• на
  сайте производителя есть описание эксплуатационных характеристик и сертификаты;
• срок
  гарантии от 2-х лет.

Желательно проверить наличие пульсации
при помощи карандаша или мобильного телефона. Если мерцание высокое, при
взмахивании карандашом он начинает расплываться. При высоком коэффициенте
пульсации на камере телефона появляются черные полосы.

Покупать светодиодные трубки T8 нужно в
больших магазинах, помня о том, что при большом угле рассеивания свет может
слепить глаза. При отсутствии знаний в электрике для замены большого количества
трубок лучше пригласить опытного электрика. Особенно это актуально, если
требуется удаление стартеров и балластов.

Предыдущая
СветодиодыОпределяем мощность светодиодной ленты
Следующая
СветодиодыКоэффициент пульсации светодиодных ламп: нормы, измерение, способы устранить