Замена люминесцентных ламп в светильниках на светодиодные

Технические аспекты установки светодиодов вместо галогенок

Сложность перехода с галогеновых ламп на диоды заключается в модификации схемы питания. Блок питания для галогеновых источников дает нужное для светодиодов напряжение в 12 Вольт, но при этом не стабилизирует его. Без стабилизации светодиоды будут мерцать, поэтому будет создаваться дискомфорт для глаз, вредящий здоровью.

Заменить схему питания можно несколькими способами:

1. Полная замена источников питания. Из корпуса люстры трансформаторы заменяются на преобразователи постоянного тока или LED драйверы.
2. Наиболее простым вариантом является замена галогеновых устройств на диодные с установленными выпрямителями, которые работают при таком же напряжении. В таком случае замены источников питания не проводятся, достаточно лишь установить диоды на место галогенок. Важный недостаток метода – малая освещенность из-за падения напряжения, увеличить яркость можно лампами большей мощности.
3. Выбор LED ламп, которые работают от 220 Вольт. Подключаются такие источники параллельно от бытовой сети. Из вспомогательных элементов потребуются понижающие трансформаторы. Если светильник работал на 12 вольтовых галогеновых лампах, а вместо них устанавливаются светодиоды с напряжением 220 В, то потребуется замена соединительных кабелей.

Первый способ  является самым надежным и безопасным, но при этом он самый трудоемкий и затратный.

Если для работы с люстрой используется пульт дистанционного управления, то при полном переходе на светодиоды он не сможет управлять светильником. Это связано с малой мощностью потребления.

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.

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.

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.

Урок 8.

Ну, сегодня посмотрим что то более презентабельное! Сразу оговорюсь, сделать что то очень практичное, и красивое, – проблематично… Это как в том анекдоте, про мартышку, которая металась, не зная куда встать, к умным, или к красивым.

Почему так получается? Ну естественно, всем охота получить светильник красивым, но хорошие корпуса и стоят хорошо. При этом, они имеют рассеиватели, которые “съедают” часть света. Зато красивые. Тот светильник, о котором рассказывал на прошлом уроке, самый эффективный, но внешний вид… ну, ничего… меня устраивает. Для меня приоритетнее КПД светильника.

Сегодня я представляю “золотую середину”. И эффективный, и можно сказать красивый.

Самое главное, – он самый дешевый! Но, правда его немного сложнее делать… Хотя и тут возможны варианты…

Итак, был куплен светильник за 100 рублей (2 года назад) производство Турция. Из него были демонтированы “потроха” (патрон, крепеж, провода).

Далее приступаем к креплению светодиодов. Изначально у них ножки отформованы так. Для того, что бы ножки прилегали к контактным площадкам платы.

Но, сейчас, я покажу способ монтажа светодиодов без плат (соответственно удешевление стоимости светильника). Этот способ называется навесным монтажем.

Для того, что бы ножки не соприкасались с плоскостью, их надо переформовать. Делается это легко, пассатижами, в один – два нажатия. Ноги становятся горизонтально к плоскости.

Далее, собратной стороны светика, есть площадка (подложка), через которую светик отводит тепло.

Именно на это место наносится ма-а-а-ленькая капелька термоклея. Почему маленькая? Потому что, у термоклея (да и у термопасты) характеристики теплопроводности хуже чем у алюминия, и соответственно, чем тоньше слой клея, тем лучше! Ну и конечно дешевле, так как расход клея меньше.

Затем, прижимаем светик к плоскости (на которой за раннее сделана разметка), и слегка пытаемся покрутить (относительно центра) чтобы выдавить избыток термоклея, и обеспечить минимальную толщину клеящего слоя.

И так приклеиваются все светики. После полного высыхания (через сутки), Можно заняться пайкой. Нужно проводками соединить ножки светодиодов (согласно нарисованной схемы).

Т.к. провод используем не изолированный, не плохо сбрызнуть каким ни будь лаком, при этом прикрывая линзу светика. Т.к. неизвестно какой лак может повредить линзу. В лучшем случае, она (линза) станет матовой. На работоспособность светика это не повлияет, но светоотдача упадет.

Затем, к спаянным светикам припаиваем драйвер, который закрепляем (я опять же приклеил на термоклей).

Далее, производим сборку светильника.

Ура, – заработало!

Фотка не совсем правильно передает цвета. Здесь все цвета имеют белый ”пятак” по центру каждого светика, фактически, этого нет. Это настолько яркие, “чистые” цвета… В середине кстати, зеленый светик.

Светильники на основе светодиодов

Альтернатива люминесцентным лампам – светодиоды – появилась относительно недавно и отметилась явным успехом с технической и экологической точки зрения.

Светодиодная конструкция прибора искусственного освещения: 1 – инсталляционный диск под светодиоды; 2 – металлическая трубчатая деталь; 3 – проводники подвода электропитания; 4 – преобразователь переменного тока в постоянный

Разнообразие светодиодных приборов света велико. Существуют совсем миниатюрные конструкции, которые умещаются в ладони, и есть лампы для светильников, аналогичные по форме люминесцентным лампам

Структура ламп на базе светодиодов не предполагает наличия какой-то агрессивной химии, тем более, вредной для здоровья человека. Как таковой, унифицированной конструкции светодиодных ламп не существует.

Напротив, этот вариант «заточен» под уникальное построение дизайна. Правда, выпускаются модельные серии, куда входят светильники несколько похожие один на другой, за исключением мелких деталей.

Сравнение по техническому направлению

Если сравнивать устройства на светодиодах с люминесцентными лампами в плане эффективности светового потока, первые приборы, конечно, уступают. Рассеивающая способность люминесцентных ламп всё-таки отмечается на более высоком уровне.

Поэтому светодиодные лампы чаще используются вместо люминесцентных в качестве точечных приборов света. Между тем, для бытовых условий фактор эффективного рассеивания света обычно не является главенствующим.

Характерная особенность светильников на светодиодах – небольшая степень рассеивания света по сравнению с люминесцентными конструкциями. Обычно высокий уровень рассеивания имеют только многорядные линейные лампы

А вот если сравнивать устройства по степени энергопотребления (мощности), лампы светодиодного исполнения выглядят самыми экономичными из всех существующих модификаций. Такое же значительное преимущество светодиодной конструкции заявлено в плане долговечности. Даже люминесцентные приборы с их максимальным параметром 20000 часов уступают лампам на светодиодах с их нормативом 50000 часов.

Неоспоримым преимуществом являются габаритные размеры светодиодных ламп. Пожалуй, это самые малые приборы света из всех существующих.

Так выглядит один из самых маленьких источников света, входящий в ассортимент светодиодных конструкций. Применяется, как правило, в качестве точечного прибора освещения

Традиционные лампы прямого накала ещё могут поспорить в этом направлении, но температурные параметры традиционных ламп сводят этот спор к проигрышу. Светодиоды нагреваются незначительно (при нормальной температуре окружающей среды 25-27 ºС).

Недостатки светодиодных конструкций

Перечень недостатков обычно состоит из трёх основных пунктов:

• стробирование;
• низкое качество сборки;
• применение некондиционных деталей.

Опираясь на этот список, можно понять существенную разницу в цене, которая нередко фиксируется на рынке. Как правило, качественные фирменные приборы имеют высокие ценники. А вот ассортимент в низкой ценовой категории – это, скорее всего, некондиционный товар.

Некондиционные приборы на светодиодах. Некоторые из них не проработали даже одного часа – вышли из строя. К тому же практически во всех этих светильниках отмечается несоответствие качеству исполнения и применение вредных химических веществ

Чем чревато приобретение некондиционных изделий? Такие лампы в большинстве случаев «страдают» дефектом стробирования – невидимым для глаз человека мерцанием, влияющим на мозговую систему. В этом случае светодиоды ничем не отличаются от галогена. В итоге нередко для пользователей дело заканчивается нервной раздражительностью, слабостью, плохим самочувствием.

Бюджетные приборы собираются из тех же недорогих деталей, не соответствующих техническим нормативам. В процессе сборки применяются токсичные материалы: свинец, фенол, формальдегидные смолы.

На вид эта четверка светодиодных ламп выглядит вполне симпатично. Однако эта продукция неизвестной китайской фирмы на практике отметилась откровенно малым сроком службы. Часто подобная продукция выполнена из некондиционного материала

Вывод очевидный: если уже покупать светодиодную лампу, экономия в этом деле попросту неуместна. В свою очередь, покупать дорогое изделие с закрытыми глазами тоже не рекомендуется.

Рекомендуем ознакомиться с рейтингом лучших светодиодных лампочек ведущих производителей светотехнической продукции на рынке.

Как переделать светильник дневного света в светодиодный — 2 легких способа

Если старый советский светильник с люминесцентными лампами дневного света типа ЛБ-40, ЛБ-80 вышел из строя, или вам надоело менять в нем стартера, утилизировать сами лампы (а просто так выкидывать их в мусорку уже давно нельзя), то его с легкостью можно переделать в светодиодный.

Самое главное, что у люминесцентных и светодиодных ламп одинаковые цоколи – G13. Никакая модернизация корпуса в отличие от других видов штырьковых контактов не потребуется.

G- означает, что в качестве контактов используются штырьки

13 – это расстояние в миллиметрах между этими штырями

При этом вы получите:

экономию электроэнергии (в 2 раза)

меньшие потери (почти половина полезной энергии в люминесцентных светильниках может теряться в дросселе)

отсутствие вибрации и противного звука дребезжания от балластного дросселя

Правда, в более современных моделях, уже используется электронный балласт. В них повысился КПД (90% и более), исчез шум, но расход энергии и световой поток остались на прежнем уровне.

Например, новые модели таких ЛПО и ЛВО часто используются для потолков Armstrong. Вот примерное сравнение их эффективности:

Еще одно преимущество светодиодных – есть модели рассчитанные на напряжение питания от 85В до 265В. Для люминесцентного нужно 220В или близко к этому.

Для таких Led, даже если напряжение в сети у вас слабое или завышенное, они будут запускаться и светить без нареканий.

Светильники с электромагнитным ПРА

На что нужно обратить внимание при переделке простых люминесцентных светильников в светодиодные? Прежде всего на его конструкцию. Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо

Если у вас простой светильник старого советского образца со стартерами и обыкновенным (не электронным ПРА) дросселем, то фактически и модернизировать ничего не надо.

Просто вытаскиваете стартер, подбираете под габаритный размер новую светодиодную лампу, вставляете ее в корпус и наслаждаетесь более ярким и экономным освещением.

Дроссель же демонтировать не обязательно. У светодиодной, потребляемый ток будет в пределах 0.12А-0.16А, а у балласта рабочий ток в таких старых светильниках 0.37А-0.43А, в зависимости от мощности. Фактически он будет выполнять роль обыкновенной перемычки.

После всей переделки светильник у вас остается тот же самый. На потолке не нужно менять крепление, а сгоревшие лампы не придется более утилизировать и искать специальные контейнеры для них.

Для таких ламп не нужны отдельные драйвера и блоки питания, так как они уже идут встроенными внутри корпуса.

Главное, запомнить основную особенность – у светодиодных, два штырьковых контакта на цоколе, жестко соединены между собой.

А у люминесцентной они соединены нитью накала. Когда она раскаляется, происходит зажигание паров ртути.

В моделях с электронным ПРА нить накала не используется и промежуток между контактами пробивается импульсом высокого напряжения. Самые распространенные размеры таких трубок:

300мм (используется в настольных светильниках)

600мм (на потолок для светильников типа Armstrong)

Удаление из светильника ненужных элементов

Расположив светильник в удобном месте, приступаем к его модернизации:

1. Извлекаем люминесцентные лампы. Для этого каждую из них достаточно повернуть в любую сторону на четверть оборота, взявшись у самого цоколя.
2. Отсоединяем провода от дросселя (по виду напоминает трансформатор) и стартеров (элементы цилиндрической формы внутри колодок), после чего эти детали и колодки демонтируются.
3. Способ демонтажа патрона для стартера зависит от его типа. В лампах старого образца такие патроны фиксировались посредством узких металлических планок или винтов. Впоследствии их стали оснащать защелками. С винтом и планкой все понятно, а вот для раскрытия защелки нужно знать секрет: чтобы лапки можно было вынуть из отверстий, цилиндр защелки нужно сжать пинцетом.

Помните, что обращаться с люминесцентными лампами следует крайне осторожно: при повреждении колбы в воздух попадут токсичные ртутные испарения. Способ крепления проводов также отличается

В старых версиях они удерживаются в патроне винтами, которые нужно открутить. В более новых, как и во всех современных выключателях и розетках, применяются подпружиненные зажимы, которые автоматически фиксируют вводимые в них провода. Чтобы извлечь провод из такого зажима, его нужно тянуть с одновременным вращением вправо-влево на четверть оборота

Способ крепления проводов также отличается. В старых версиях они удерживаются в патроне винтами, которые нужно открутить. В более новых, как и во всех современных выключателях и розетках, применяются подпружиненные зажимы, которые автоматически фиксируют вводимые в них провода. Чтобы извлечь провод из такого зажима, его нужно тянуть с одновременным вращением вправо-влево на четверть оборота.

Если патрон в дальнейшем использовать вы не собираетесь, можете обрезать провода.

Работа с патроном

Патроны в светильниках могут быть установлены по-разному: горизонтально или вертикально, в отдельных моделях под углом

Так как лампы люминесцентного типа освещают на 360 градусов, для них неважно, как они будут установлены в патрон

Световой поток ламп светодиодного типа является направленным, поэтому здесь необходимо обратить внимание на размещение прорези в патроне. Может случиться так, что световой поток подключённых ламп будет направлен не вниз, а в сторону

В данном случае наиболее универсальными будут цоколи поворотного типа. Они подходят к любым моделям светильников и позволяют регулировать направленность света.

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 схем подключения

С использованием электромагнитного баланса – ЭмПРА

Главный элемент электромагнитного баланса – дроссель (своеобразный клапан), его мощность должна быть равна мощности светильника. Клапан при замыкании электродов ограничивает ток, создает уровень вольтажа, требуемый для пробоя инертного газа, поддерживает уровень разряда.

Кроме дросселя к цепочке подсоединяется стартер (неоновый источник света), питающийся от электросети сети с переменным напряжением. Его предназначение – включение прибора освещения. Для погашения искр и повышения качества неонового импульса в пускатель устанавливается небольшой конденсатор.

Пускатель подключается к контактам осветительного прибора параллельно. К свободным контактам подсоединяется дроссель, к питающим контактам — конденсатор, защищающий от помех сети и компенсирующий реактивную мощность.

Работа схемы ЭмПРА:

• после включения ток поступает (через дроссель) на нить накаливания, потом уходит через пускатель;
• контакты стартера и нить разогреваются;
• ток после соединения контактов пускателя увеличивается до 3-х раз;
• резкий скачек ускоряет разогрев электродов;
• прибор загорается, контакты пускателя размыкаются.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоматериале наглядно демонстрируется практика замены одного вида светильника другим. Последовательные действия по демонтажу и монтажу рабочих элементов.

Пример, который обязательно пригодится для применения на практике:

Если оценивать технические характеристики, условия эксплуатации и функционирование приборов в быту, выигрывают светодиодные источники света. Они также имеют свои недостатки, но даже при их наличии позволяют экономить электроэнергию и долго служат.

В промышленных масштабах экономия весьма значительна, если выбрать надежные лампочки от проверенных производителей с хорошим гарантийным сроком.

Имеете опыт замены люминисцентов светодиодными лампочками? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением в блоке комментариев. А может у вас остались вопросы после прочтения нашего материала? Спрашивайте совет у наших экспертов и других посетителей сайта – компетентные пользователи с удовольствием поделятся свои опытом с вами.