Почему светодиодные высокопотолочные светильники более энергоэффективны? Раскрываем науку, стоящую за 150 лм/Вт
Содержание
Введение: Высокая цена устаревшего освещения
Площадь склада — пятьдесят тысяч квадратных футов, высота потолков — тридцать футов. Двенадцать лет назад здесь установили металлогалогенные лампы, каждая мощностью четыреста ватт.
Сегодня в семь утра мастер обходит цех. Свет над головой мерцает. Некоторые лампы тусклые, другие еще не зажглись в полную силу — им нужно пять минут на разогрев. Погрузчики стоят, рабочие ждут. Так начинается каждый день.
В середине месяца приходит счет за электричество, цифры неуклонно растут, и это неудивительно. Старые светильники потребляют огромное количество энергии, большая часть которой превращается в тепло, это чувствуется, когда стоишь под ними. В результате система охлаждения работает чаще. Вот так, из-за одной проблемы, приходится платить по двум счетам.
Сейчас обслуживание стало еженедельной рутиной. Перегоревшая лампа означает простой работы. Кто-то вызывает подъемник, другой едет через склад, трое стоят и смотрят. Новые лампы стоят денег, но потеря времени обходится дороже.
С каждым годом найти запчасти все сложнее. Поставщики сняли их с производства. Оставшиеся детали подорожали вдвое. Приходится обзванивать четыре компании в поисках одной нужной.
Рабочие у дальней стены щурятся, читая этикетки. Там плохое освещение. Поддоны отбрасывают длинные тени. На прошлой неделе кто-то споткнулся. К счастью, обошлось без серьезных последствий. Но могло быть и хуже.
Светильники всегда были на своих местах. Счета всегда были высокими. Никто не задавался вопросом, можно ли это изменить.
Часть 1. Убираем шелуху: Ключевые технологии, определяющие энергоэффективность
1.1 Фундаментальное изменение: от нагрева нити к излучению фотонов
Чтобы понять эффективность, нужно разобраться в том, как на самом деле работают эти светильники. Разница начинается на самом базовом уровне.
Металлогалогенные лампы производят свет с помощью нагрева. Электрический ток проходит через трубку, наполненную газом и солями металлов. Температура внутри трубки поднимается до тысяч градусов. Газ, нагретый до такой температуры, начинает светиться. Это свечение и есть источник света.
Подумайте, что это значит. Вы платите за электричество, чтобы в первую очередь создать высокую температуру. Свет, производимый высокой температурой — это лишь побочный продукт. Бóльшая часть энергии вообще не идет на освещение, а превращается в тепло и рассеивается по вашему складу. Исследования показывают, что такие светильники теряют около 60% потребляемой энергии.
Постойте минуту под обогревателем, и вы почувствуете жар на лице. А это ведь деньги из вашего кармана! Летом вашим кондиционерам приходится работать усерднее, чтобы рассеять это тепло. За одно и то же электричество вы платите дважды.
Свет от лампы распространяется во всех направлениях. Часть попадает вниз, куда нужно, часть — на потолок, а часть задерживается внутри самого светильника. Производители добавляют отражатели, чтобы собрать и перенаправить этот потерянный свет. Это помогает, но коренную проблему не решает.
Светодиоды работают по-другому. В них нет нити накаливания, газовой трубки, им не нужен нагрев.
Внутри LED-чипа полупроводниковые материалы расположены слоями, как сэндвич. В одном слое избыток электронов, а в соседнем слое есть "дырки" — места, куда электроны стремятся попасть. Когда проходит ток, электроны перескакивают в эти "дырки". В момент перескока электрон высвобождает энергию. Эта энергия выделяется в виде частиц света — фотонов.
Здесь нет промежуточного этапа нагрева. Электричество поступает, свет выходит. Прямое преобразование.
В светильниках KD-HBD используются чипы SMD 2835 от Osram. Каждый чип очень мал, но вместе они преобразуют электричество в видимый свет с эффективностью 150 люмен на ватт. Эта цифра говорит о многом: бóльшая часть энергии переходит именно в видимый свет, и лишь ничтожная доля теряется в виде тепла.
Чипы также расположены на плоской поверхности, направленной вниз. Свет естественным образом идет туда, куда нужно. Линзы светильника позволяют управлять углом луча — направить свет дальше. В зависимости от высоты потолка можно выбрать 60, 90 или 120 градусов. Это уменьшает задержку и рассеивание света, и больше света попадает на пол.
Это не просто улучшение, это совершенно другой способ получения света. Один метод — создавать свет через нагрев помещения, другой — использовать движение электронов между слоями полупроводника. Физика процесса объясняет, почему после модернизации ваши счета за электричество так сильно меняются.
1.2 Светоотдача: ориентир в 150 лм/Вт
Пролистывая любой каталог светильников, вы увидите на каждой странице ватты. Ватты — это просто цифра, измеренная приборами, она не говорит о том, сколько света вы получите на самом деле.
Металлогалогенная лампа на 400 ватт потребляет 400 ватт электроэнергии, это понятно. Но внутри колбы температура поднимается до значений, способных расплавить металл. Это тепло уходит впустую. Когда свет достигает пола, возможно, только половина первоначально потребленной энергии работает на вас, остальное — просто нагрев воздуха над головой.
Светоотдача связывает два ключевых фактора: люмены, деленные на ватты. Она показывает, сколько света вы получаете за каждый потраченный на электричество ватт. Чем выше число, тем больше света при той же мощности. Вот и все.
У новой металлогалогенной лампы светоотдача составляет от 80 до 100 люмен на ватт. Через год яркость падает, лампа стареет, меняется цветовая температура. Но счетчик электроэнергии продолжает крутиться. Вы платите те же деньги, а света получаете меньше.
Хорошие светодиодные светильники сейчас выдают 150 люмен на ватт. Эта цифра — не лабораторный курьез. Она достигнута на реальном оборудовании, работающем в настоящих зданиях. Каждый ватт производит 150 люмен света.
Внимательно изучите рекламные материалы конкурентов. Вы увидите фразы вроде "до 150 люмен на ватт". Эти слова важны. "До" означает, что это значение когда-то где-то измерили. Возможно, тестировали с определенными компонентами. Возможно, до того, как высокая температура повлияла на производительность. Но это не значит, что вы получите такой же результат на практике.
Некоторые производители вообще не предоставляют никаких данных. Они просто говорят "высокая эффективность", не указывая никаких параметров в спецификации. Это тоже о многом говорит.
Эффективность освеждения — это точная наука. Когда вам говорят об эффективности, не называя цифр, обязательно уточняйте. Когда говорят "до", спрашивайте, что дает стандартное производственное изделие. Ответ подскажет вам, какими будут ваши счета за электричество.
Разница между 100 лм/Вт и 150 лм/Вт накапливается очень быстро. В здании с 50 светильниками, работающими по 12 часов в день, это выливается в тысячи долларов разницы в год. Стоимость оборудования — это одно, а счета за электричество приходят каждый месяц и растут. Именно здесь и проявляется важность эффективности.
1.3 Dialux-моделирование: Точное планирование для максимальной экономии
PDF файл: 30 ШТ. Высокопотолочные светодиодные светильники НЛО, 200 Вт
PDF файл: 30 ШТ. Высокопотолочные светильники с металлогалогенными лампами, 400 Вт
Вы заходите на склад. Везде висят светильники. Где-то слишком ярко, где-то слишком темно. Тот, кто их устанавливал, просто выбрал расстояние на глаз. Такая ситуация встречается намного чаще, чем можно подумать.
Проектирование освещения не должно основываться на догадках. Каждое помещение отличается своими размерами, высотой потолков и видами деятельности, которые в нем ведутся. То, что эффективно в одном месте, может не работать в другом.
Dialux — это программа, которая исключает догадки. Вы просто вводите размеры помещения, высоту потолков и рабочей поверхности и указываете, какую работу здесь выполняют люди.
Программа рассчитывает, как пойдет свет, сколько его достигнет пола, где могут образоваться тени и останутся ли темными углы. Она проводит вычисления еще до того, как кто-либо приставит лестницу.
Это важно, потому что ошибки в освещении стоят денег. Установите слишком много светильников — вы переплатите за ненужное оборудование и будете платить за его эксплуатацию годами. Установите слишком мало — рабочим будет плохо видно. Ошибки неизбежны, производительность падает.
Недавно мы моделировали помещение площадью 2000 квадратных метров с 10-метровыми потолками. У заказчика было установлено 30 металлогалогенных ламп по 400 ватт. Программа показала, что мы можем заменить их на 30 светодиодных светильников по 200 ватт. Количество и места установки остались теми же. Но общая потребляемая мощность снизилась с 13 740 до 6120 ватт.
Результаты моделирования также показали интенсивность освещения. Средняя освещенность осталась практически такой же. При металлогалогенных лампах было 324 люкс, при светодиодных стало 321 люкс. Равномерность освещения даже немного улучшилась.
Заказчику не пришлось гадать, будут ли работать новые светильники. Он увидел данные еще до покупки. Он знал, какой результат получит.
В этом и заключается преимущество Dialux: определенность вместо догадок, точность вместо приблизительных оценок. Этой программе нет дела до маркетинга, она учитывает только физику и геометрию. Результаты говорят сами за себя.
Часть 2. От ватт к богатству: Как энергоэффективность преобразуется в вашу реальную выгоду
PDF файл: 30 ШТ. Высокопотолочные светодиодные светильники НЛО, 200 Вт
PDF файл: 30 ШТ. Высокопотолочные светильники с металлогалогенными лампами, 400 Вт
2.1 Прямая выгода: Сокращение счетов за электричество более чем на 60%
Возьмем, к примеру, металлогалогенную лампу мощностью 400 ватт. Она работает по 12 часов в день. При тарифе 12 центов за киловатт-час такая лампа обходится примерно в 21 доллар в месяц и около 252 долларов в год.
Заменим ее на светодиодный светильник мощностью 200 ватт. Время работы и тариф не меняются. Ежемесячные расходы на электричество снижаются примерно до десяти долларов, а годовые — до ста двадцати долларов. Таким образом, одна замененная лампа экономит сто тридцать два доллара в год.
Но освещение склада — это не одна лампа, а десятки, а иногда и сотни.
Рассмотрим реальный пример. В здании установлено тридцать металлогалогенных ламп. Их общая мощность составляет 13 740 ватт. Это означает, что за каждый час работы эти лампы потребляют 13,7 киловатт-часов электроэнергии.
12 часов в день, 365 дней в году. Годовое потребление этих светильников составляет около 60 000 киловатт-часов. При тарифе 12 центов стоимость освещения в год — примерно 7200 долларов.
После замены на светодиодные светильники было установлено 30 приборов по 200 ватт каждый. Общая мощность снизилась до 6120 ватт. Схема размещения, высота установки и количество светильников остались прежними. Годовое потребление электроэнергии сократилось примерно до 26 800 киловатт-часов. Годовые расходы на электричество упали до 3200 долларов.
Разница в год составляет четыре тысячи долларов. И так каждый год. И это всего лишь для тридцати светильников.
Умножьте эти цифры. Здание со 150 светильниками может экономить 20 000 долларов в год. Здание с 250 светильниками — 33 000 долларов в год. Расчет прост, потому что экономия на каждом светильнике одинакова.
Некоторые предприятия работают по 18 часов в сутки. Где-то тариф составляет 15 центов за киловатт-час. Другие платят еще и за пиковую мощность, что многократно увеличивает экономию. Цифры могут меняться, но принцип остается неизменным.
В том проекте модернизации с 30 светильниками каждый час работы экономит 7200 ватт электроэнергии. За год это составляет 33 200 киловатт-часов. При среднем по стране выбросе CO2 в 0,85 фунта на киловатт-час, только эти 30 светильников позволяют сократить выбросы примерно на 28 000 фунтов в год.
В более крупных масштабах цифры растут соответственно. Склад с двумястами светильниками, работающими по двенадцать часов в день, при тарифе двенадцать центов может экономить около сорока восьми тысяч долларов в год. Эти деньги останутся в вашем бюджете, а не уйдут энергетической компании.
Срок окупаемости тоже важен. Если установка одного светодиодного светильника стоит 250 долларов, то общие затраты на 200 светильников составят 50 000 долларов. При годовой экономии в 48 000 долларов оборудование окупится чуть более чем за 13 месяцев. После этого вся экономия идет уже в прибыль.
Некоторые энергокомпании предлагают субсидии на энергоэффективное освещение, которые могут покрыть 30% и более первоначальных затрат, еще больше сокращая срок окупаемости. В любом случае, математика сходится.
Стоимость новых светильников — это цена оборудования. Но счета за электричество приходят каждый месяц. Экономия начинается с момента включения новых светильников и продолжается постоянно. Это и есть прямая выгода. Никаких сложных формул. Простая арифметика, основанная на показаниях счетчика. Меньше потребленной энергии — тот же самый результат на выходе. Разницу вы увидите в ежемесячных счетах за электричество.
2.2 Скрытая экономия: Снижение затрат на обслуживание и кондиционирование
Затраты на освещение складываются не только из счетов за электричество. Расходы на обслуживание тоже существенны, просто они проходят по другим статьям бюджета.
Металлогалогенные светильники работают около 20 000 часов до выхода из строя. На складе, работающем 12 часов в сутки, это примерно четыре с половиной года. Если свет часто включают и выключают, срок службы может быть еще меньше.
Лампа перегорает — кому-то нужно лезть ее менять. Это означает аренду подъемника. Два человека тратят час на замену. Новая лампа стоит денег, оплата труда стоит денег, аренда подъемника стоит денег. Работа внизу из-за этого замедляется.
За десять лет металлогалогенную лампу могут поменять дважды, а то и трижды. Каждый раз с одними и теми же затратами.
Светодиодные светильники служат 50 000 часов и более. При 12-часовом рабочем дне это более 11 лет. Большинству складов за это время вообще не потребуется менять светодиодные лампы. Светильники просто продолжают работать.
На ваше оборудование предоставляется пятилетняя гарантия. В случае любых проблем мы решим их за свой счет, без каких-либо непредвиденных расходов для клиента.
Теперь о тепле. Металлогалогенные светильники работают при очень высокой температуре. Это тепло уходит в воздух склада. Летом системе кондиционирования приходится работать интенсивнее, чтобы вывести это тепло наружу. На каждый ватт энергии, превращенный в тепло, кондиционеру требуется дополнительный ватт, чтобы его отвести.
Одна металлогалогенная лампа на 400 ватт выделяет в помещение около 380 ватт тепла. Тридцать таких ламп — это 11 400 ватт тепла, постоянно поступающего в здание. Кондиционеры работают дольше и с большей нагрузкой.
Светодиодные светильники работают холоднее. 200-ваттный светодиодный светильник выделяет всего около 40 ватт тепла, остальное уходит в виде света. Разница огромна, и нагрузка на систему охлаждения значительно снижается.
В большом складе это может означать возможность использовать менее мощные кондиционеры или сократить время их работы. Оба фактора отразятся в счетах за коммунальные услуги, но не в строке "освещение", а в строке "HVAC". Эта экономия не так очевидна, но она реальна.
А теперь сложите все вместе. Само освещение потребляет меньше электричества. Меньше тепла — ниже расходы на HVAC. Меньше замен — ниже затраты на обслуживание. В сумме получается значительная экономия.
2.3 Интеллектуальное управление: Усиление экономии с помощью диммирования и датчиков
Светильникам не всегда нужно работать на полную яркость. В складах часто бывают пустующие проходы, погрузочные зоны простаивают между машинами, а комнаты отдыха пустуют часами. Тем не менее, большинство светильников продолжают гореть.
Интеллектуальное управление меняет это. Ваши светильники предлагают два варианта: микроволновые датчики для обнаружения движения и диммеры 1-10V для регулировки интенсивности света.
Представьте, как работает склад. Погрузчики проезжают по определенным проходам в определенное время. Другие проходы могут пустовать часами. С датчиками свет в пустующих зонах приглушается или выключается. Когда погрузчик приближается, свет снова загорается. Рабочие не замечают разницы, но счетчик — замечает.
Микроволновые датчики работают иначе, чем стандартные детекторы движения. Они излучают слабые радиосигналы, которые отражаются от поверхностей. Когда кто-то движется, это нарушает картину сигнала и включает свет. Эта технология срабатывает мгновенно, без задержек, даже если человек заходит в темный проход.
Теперь рассмотрим функцию диммирования. Не для всех задач нужна полная яркость. Уборщикам в ночную смену может потребоваться меньше света. Утреннему пополнению запасов — тоже. С диммированием 1-10V вы можете установить нужный уровень яркости под конкретную задачу. Светильники потребляют меньше энергии, работают холоднее и служат дольше.
Сочетание этих функций дает еще больший эффект. Свет в проходе горит на 10%, когда там пусто. Погрузчик въезжает — яркость автоматически увеличивается до 100%. Погрузчик уехал — свет снова приглушается. Пространство всегда безопасно. Энергия экономится каждую минуту.
На некоторых объектах применяется сбор дневного света. Датчики считывают уровень естественного освещения из окон или фонарей и автоматически приглушают электрический свет. Зачем платить за свет, если солнце дает его бесплатно?
Системы управления добавляют стоимость на начальном этапе, но в местах с переменной активностью, таких как склады, распределительные центры, производственные цеха, они окупаются очень быстро.
Ваши светильники поставляются с возможностью подключения этих опций. Проводка предусмотрена, совместимость обеспечена. Когда клиенту понадобится интеллектуальное управление, светильники к этому готовы. Никаких специальных моделей, никаких длительных сроков поставки.
Часть 3. Следующий шаг к более светлому и эффективному складу
3.1 Не все светодиодные высокопотолочные светильники одинаковы. Почему стоит выбрать Coydon Lighting?
Просматривая сайты конкурентов, вы везде увидите одни и те же слова: "энергоэффективность", "долгий срок службы", "высокое качество". Эти фразы мало что говорят, их используют все производители освещения.
Разница в том, что вы можете проверить. В ваших светильниках используются чипы Osram SMD 2835. Это не рядовые компоненты с безвестного завода. Osram — известный бренд. Эти чипы протестированы, их характеристики задокументированы. 150 люмен на ватт — это реальный показатель, а не маркетинговый ход.
Некоторые производители заявляют о схожих цифрах. Спросите их, какие чипы они используют, и попросите протоколы испытаний. Ответ расскажет вам о реальных характеристиках.
На ваши светильники предоставляется пятилетняя гарантия. Это о многом говорит. Пять лет — солидный срок в нашей отрасли. Если светильник выйдет из строя в течение гарантийного срока, замена ничего не будет стоить клиенту. Никаких неожиданных расходов, никаких споров с поставщиком о том, кто виноват.
Степень защиты IP65 тоже важна. Пыль и влага есть на складах, заводах, парковках. Светильники с IP65 справляются с этим. Они герметичны от пыли и защищены от водяных струй, продолжая работать даже там, где менее защищенные светильники могут выйти из строя.
А теперь о том, что стоит за оборудованием — о сервисе. Вы предоставляете бесплатное светотехническое моделирование в Dialux. Клиенты еще до того, как потратят хоть цент, видят, как будет выглядеть освещение их помещения: интенсивность, равномерность, расположение светильников, без сюрпризов после монтажа.
Недавний проект это подтверждает. Там установили 46 светильников на складе с восьмиметровыми потолками. Отчет Dialux спрогнозировал результат. После установки фактические параметры полностью совпали с моделированием. Клиент знал, чего ожидать, и именно это и получил.
Конкуренты говорят о качестве словами, а мы можем его показать. Мы используем чипы известных производителей, даем пятилетнюю гарантию, применяем герметичную конструкцию для суровых условий и предоставляем моделирование, исключающее догадки. Это не преувеличения, а объективные факты о том, как работают продукты и сервис.
3.2 Давайте создадим ваше решение для освещения вместе
Вы внимательно изучили цифры, поняли, как работает технология и почему достигается экономия. Теперь вопрос в том, что делать дальше с вашим объектом.
Каждое здание уникально. Высота потолков разная, планировка проходов отличается, часы работы могут меняться в зависимости от сезона. То, что подходит для одного склада, может не подойти для другого.
Все начинается с простого разговора. Расскажите нам о своем помещении: площадь, высота потолков, существующие светильники, режим работы и местный тариф на электроэнергию. Этой информации достаточно для предварительной оценки.
Мы проведем реальные расчеты потенциальной экономии на основе ваших конкретных данных. Никаких догадок или усредненных значений. Мы покажем вам окупаемость, ежемесячную экономию и общую сумму сбережений за пять лет.
Для клиентов, которым нужна более детальная информация, мы предоставляем полное моделирование в Dialux. Это не типовая схема, а проект, созданный специально под ваше реальное пространство и размеры. Вы четко увидите, где будет установлен каждый светильник, какова будет освещенность в каждой точке на полу, и увидите данные по равномерности до начала монтажа.
Некоторые любят смотреть на трехмерные визуализации — они тоже включены. Вы сможете представить, как будет выглядеть ваше помещение с новым освещением.
Эта услуга абсолютно бесплатна и ни к чему вас не обязывает. Она существует только для того, чтобы помочь вам принять решение.
Когда будете готовы, процесс очень прост. Все оборудование уже подготовлено к установке. Нужные функции управления уже встроены. Гарантия уже действует.
Нажмите кнопку 【Узнать подробнее】 , расскажите нам о своем помещении, а остальное мы возьмем на себя.
Заключение
Зайдите на любой склад со старыми металлогалогенными лампами, и вы везде увидите следы устаревшего оборудования: высокие счета за электричество, частая замена перегоревших ламп, исходящее от светильников тепло, рабочие, щурящиеся в тусклом свете.
Всему этому не обязательно продолжаться.
Светодиодные технологии достигли зрелости. Современные светодиодные светильники обеспечивают то, что предыдущие поколения могли только обещать: более высокую эффективность, увеличенный срок службы, стабильный световой поток. Эти цифры — уже не теория, они подтверждены в реальных проектах, на реальных объектах клиентов.
Ключевой вопрос — время. Модернизируйте освещение сейчас и начните экономить немедленно. Подождете еще — будете продолжать платить за устаревшее оборудование. В долгосрочной перспективе ожидание не окупается.
Coydon Lighting предлагает и оборудование, и профессиональную экспертизу. В каждом светильнике используются чипы Osram. На каждый прибор — пятилетняя гарантия. Степень защиты IP65 для работы в сложных условиях. Бесплатное моделирование в Dialux для точного планирования.
У вашего помещения есть свои особенности. Мы поможем вам их учесть. Весь процесс начинается с разговора, с понимания ваших потребностей и целей.
Когда будете готовы двигаться дальше, свяжитесь с нами. Остальное мы берем на себя.