Aplicarea LED-urilor pentru iluminatul școlii. Rospotrebnadzor a permis iluminarea sălilor de clasă cu lămpi LED
obiectivul principal lumini de strada- asigurarea securității participanților la trafic pe timp de noapte.
Principalii parametri care, conform standardelor rusești, sunt încă decisivi pentru iluminatul stradal:
- luminozitatea medie a suprafeței drumului,
- distribuția uniformă a luminozității suprafeței drumului,
- durata de viață a lămpilor.
Există și parametri suplimentari (pulsația fluxului luminos, coeficientul de redare a culorii, temperatura corelată a culorii), care cu siguranță afectează siguranța în trafic, dar, din păcate, încă nu sunt standardizați pentru iluminatul stradal. Trebuie remarcat faptul că recent au început să le acorde mai multă atenție și trebuie să fiți pregătit pentru faptul că în viitorul apropiat vor deveni parte a reglementărilor.
Avantajele lămpilor LED în comparație cu lămpile cu descărcare în gaz
Sarcina principală a dezvoltatorilor și producătorilor de lămpi este de a asigura conformitatea cu standardele de iluminat stradal cu un consum minim de energie și o durată de viață maximă.
Acesta este tocmai principalul avantaj al lămpilor cu diode emițătoare de lumină (LED) în comparație cu lămpile cu descărcare în gaz - eficiență luminoasă ridicată și consum redus de energie.
Acest lucru se realizează prin mai mulți factori: LED-ul în sine este un convertor foarte eficient de electricitate în lumină. Acum în producția de masă există LED-uri cu o eficiență de peste 200 lm/W, iar probele de laborator au o eficiență de aproximativ 300 lm/W. Spre comparație, lămpile cu sodiu de mare putere produse comercial au o eficiență de 130 lm/W, lămpile cu mercur - nu mai mult de 60 lm/W, iar lămpile cu putere redusă au o eficiență și mai mică - 80, respectiv 40 lm/W.
Al doilea factor care permite lămpilor cu LED-uri stradale să atingă o eficiență ridicată în timpul funcționării este direcția radiației. LED-urile strălucesc doar într-o singură direcție, ceea ce permite lămpii să atingă o eficiență de până la 96%!!! Lămpile cu descărcare în gaz strălucesc în toate direcțiile și necesită un reflector special pentru a redirecționa lumina partea dreapta, iar acest lucru reduce semnificativ eficiența dispozitivului. Luând în considerare sticla de protecție, eficiența corpurilor de iluminat standard cu lămpi cu descărcare în gaz nu depășește 75%.
De exemplu, o lampă LED de 85 W produce același flux luminos (9750 lm) ca o lampă cu mercur de 250 W, consumând o putere de 260 W (economii de energie de 3 ori!!!)
De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că aceste valori de eficiență sunt atinse de lămpi noi, nou instalate. Dar lămpile cu LED au și un alt avantaj fundamental: degradarea mai lentă a fluxului luminos în timp. În consecință, un factor de siguranță mai mic poate fi utilizat în calcule.
De asemenea, în timpul funcționării efective, s-a dovedit că scăderea fluxului luminos cauzată de praf este cu un ordin de mărime mai mare pentru lămpile cu descărcare în gaz decât pentru lămpile cu LED, deoarece lămpile cu LED au o singură suprafață susceptibilă de contaminare (vezi figura).
Este important nu numai să se producă fluxul luminos maxim, ci și să-l distribuie corect. Lămpile cu LED au, de asemenea, un avantaj față de lămpile cu descărcare în gaz. Dimensiunea redusă a LED-urilor face posibilă dezvoltarea și producerea de lentile și reflectoare pentru acestea care utilizează fluxul luminos mai eficient pentru a asigura uniformitatea maximă a distribuției luminozității suprafeței drumului și eficiența optică maximă a lămpii în comparație cu reflectoarele pentru gaz voluminos. lămpi cu descărcare.
Durata de viață a lămpilor LED este de peste 50.000 de ore (peste 12 ani). Toate elementele lămpii sunt durabile, spre deosebire de lămpile cu lămpi cu descărcare în gaz. Pentru comparație, durata de viață a lămpilor cu mercur din seria DRL este de 8.000 de ore, cele mai bune lămpi cu sodiu din seria DNAT sunt de 20.000 de ore.
Să luăm în considerare avantajele suplimentare ale lămpilor cu LED, care sunt, de asemenea, importante pentru asigurarea siguranței în trafic:
- Pulsații luminoase de joasă frecvență. În lămpile tradiționale cu descărcare în gaz, pulsația luminii este de aproximativ 80-100%. Acest lucru crește oboseala șoferului și provoacă un efect stroboscopic, care crește probabilitatea unui accident. Pentru majoritatea lămpilor LED, pulsațiile nu depășesc 10-20%.
- Indicele de redare a culorilor. Indicele de redare a culorii lămpilor cu LED este 70-90, lămpile cu mercur - 40-60, lămpile cu sodiu - 30-40. Luând în considerare particularitățile viziunii umane în amurg, vizibilitatea obiectelor atunci când sunt iluminate de lămpi LED este de câteva ori mai mare decât atunci când sunt iluminate de lămpi cu sodiu. Acest lucru mărește viteza de reacție a utilizatorilor drumului și reduce accidentele pe drumuri.
- Temperatura de culoare corelată. O gamă largă de temperaturi de culoare LED (2400-10000 K) vă permite să evidențiați tronsoane de drum deosebit de importante din punct de vedere al siguranței. De exemplu, partea principală a drumului este iluminată cu lumină cu o temperatură de culoare de 6000K (culoare rece), iar trecerile de pietoni sunt evidențiate cu lumină cu o temperatură de culoare de 3000K (culoare caldă).
- Pornire instantanee atunci când este aplicată tensiunea de alimentare și performanță stabilă la orice temperatură în toată Federația Rusă. Lămpile cu lămpi DRL și HPS pornesc extrem de nesatisfăcător la temperaturi sub -15°C și durează 10-20 de minute pentru a ajunge în modul de funcționare.
- Capacitate de repornire instantanee. În corpurile de iluminat cu descărcare în gaz, lampa va dura câteva minute să se răcească înainte de a putea fi aprinsă din nou.
- Fără curenți de pornire. Curentul inițial al lămpilor cu LED depășește curentul nominal cu doar 15-20%, curentul de pornire al lămpilor cu descărcare în gaz este de 2-3 ori mai mare decât curentul nominal.
- Cu o tensiune de intrare crescută, consumul de energie al lămpilor cu descărcare în gaz crește brusc și durata lor de viață scade; în lămpile cu LED, puterea este practic independentă de tensiunea de intrare.
- Lămpile cu LED nu necesită condiții speciale de eliminare, deoarece nu conțin mercur, derivații săi și alte materiale și substanțe constitutive toxice, nocive sau periculoase. Toate lămpile tradiționale cu descărcare în gaze conțin mercur sau compușii acestuia.
- Lămpile cu LED-uri au capacitatea de a reduce nivelul fluxului luminos pe timp de noapte prin reducerea consumului de energie cu 30-50%, ceea ce duce la economii semnificative de energie.
Care sunt cerințele pentru lămpile LED și fluorescente (corpuri de iluminat) utilizate pentru organizarea iluminatului în spațiile publice?
Răspunsul cel mai complet este conținut în scrisoarea șefului Rospotrebnadzor G.G. Onishchenko din 1 octombrie 2012 nr. 01/11157-12-32 „Cu privire la organizarea supravegherii sanitare privind utilizarea surselor de lumină care economisesc energie”.
Serviciul Federal pentru Supravegherea Protecției Drepturilor Consumatorului și Bunăstarea Umanului raportează că, în conformitate cu Legea federală din 23 noiembrie 2009 nr. 261-FZ „Cu privire la economisirea energiei și creșterea eficienței energetice și la introducerea de modificări la anumite acte legislative ale Federației Ruse ” de la 1 ianuarie 2011, lămpile electrice incandescente cu o putere de o sută de wați sau mai mult, care pot fi utilizate în circuite, nu sunt permise pentru circulație pe teritoriul Federației Ruse curent alternativîn scop de iluminat. De la 1 ianuarie 2011 nu este permisă efectuarea comenzilor pentru furnizarea de lămpi electrice cu incandescență pentru nevoi de stat sau municipale care pot fi utilizate în circuite de curent alternativ în scop de iluminat.
Pentru a organiza iluminatul artificial general și local în spațiile publice, se recomandă utilizarea fluorescentelor și becuri LED.
Pe piata ruseasca Sunt prezentate modele de lămpi fluorescente compacte (denumite în continuare CFL) de la peste 40 de producători, care diferă prin putere, caracteristici de lumină, forme, durata de viață, dimensiune și preț. Volumul consumului lămpi economiceîn Federația Rusă este în continuă creștere. Importurile de lămpi fluorescente compacte au ajuns la 107 milioane de unități în 2011. În legătură cu dezvoltarea surselor de lumină moderne eficiente din punct de vedere energetic, inclusiv a LED-urilor și a dispozitivelor de iluminat bazate pe acestea, este necesar să se asigure standarde igienice de iluminat în instituțiile generale și primare. învăţământul profesionalși în organizațiile pentru sănătatea copiilor.
Problema cea mai presantă în utilizarea CFL-urilor este încă problema eliminării acestora și siguranța utilizării. Fiecare astfel de lampă poate conține până la 3-5 mg de mercur, care se află în stare agregată sub formă de vapori. Pericolul provine din manipularea neatentă a lămpilor uzate. Un bec spart sau deteriorat eliberează vapori de mercur, care pot provoca otrăviri severe.
În prezent, lămpile care utilizează tehnologia Amalgam sunt produse în Federația Rusă. În compoziția unei astfel de lămpi, mercurul nu este în formă pură (stare lichidă și/sau vapori), ci sub formă de amalgam - solutie chimica mercur într-un alt metal, adică în stare solidă de agregare. Când amalgamul este încălzit la 60 °C deasupra, vaporii de mercur sunt eliberați și participă la procesul de aprindere a lămpii. Această soluție tehnologică împiedică vaporii de mercur să intre într-o cameră la temperatura camerei dacă integritatea balonului de sticlă este deteriorată.
În plus, CFL-urile realizate într-un circuit de silicon deasupra lămpii sunt disponibile spre vânzare. Garnitura din silicon protejează tubul și balonul, acționează ca un agent de înmuiere a șocurilor atunci când cade și limitează răspândirea mercurului.
Pentru a minimiza contaminarea spatiu inchis Dacă CFL-urile sunt deteriorate, se recomandă utilizarea lămpilor fabricate folosind tehnologiile specificate.
Pe lângă lămpile fluorescente compacte, piața echipamentelor de iluminat din Federația Rusă a oferit Surse LED iluminat, care au o serie de avantaje. Lămpile cu LED-uri sunt economice și au un consum de energie cu 80% mai mic decât lămpile cu incandescență și au rezistență ridicată la șocuri și vibrații. Lămpile cu LED nu conțin gaz, se încălzesc cu greu, iar durata lor de viață poate ajunge până la 100.000 de ore. Astfel de lămpi nu conțin mercur, ceea ce le face sigure în ceea ce privește poluarea mediului.
Pentru a determina posibilitatea de utilizare Iluminare LEDși lămpi cu LED-uri ale Institutului de Cercetare pentru Igienă și Protecția Sănătății Copiilor și Adolescenților din Instituția RAMS a Instituției Federale pentru Bugetul de Stat „Centrul Științific pentru Sănătatea Copiilor” a Academiei Ruse de Științe Medicale, cu participarea angajaților Întreprinderii de Stat „Centrul științific și tehnologic pentru fabricarea instrumentelor unice al Academiei Ruse de Științe” și Institutul de Cercetare pentru Fizica Construcțiilor al Academiei Ruse de Arhitectură și Științe a Construcțiilor, au fost efectuate cercetări asupra efectelor psihofiziologice ale iluminatului cu LED-uri și lămpilor cu LED-uri asupra corpului uman.
Studiile efectuate au arătat posibilitatea utilizării iluminatului LED și a lămpilor LED în clădiri rezidențiale și publice.
În acest sens, autoritățile educaționale din entitățile constitutive ale Federației Ruse, persoanele juridice și antreprenorii individuali, organizațiile educaționale și de sănătate a copiilor, organizațiile de proiectare trebuie să fie informate cu privire la posibilitatea de a asigura standardele de iluminat igienic stabilite de SanPiN 2.4.2.2821-10 „Sanitar”. și cerințe epidemiologice pentru condițiile și organizarea formării în instituțiile de învățământ general”, SanPiN 2.4.3.1186-03 „Cerințe sanitare și epidemiologice pentru organizarea procesului de învățământ și de producție în instituțiile de învățământ de învățământ profesional primar” și SanPiN 2.2.1/2.1 .1.1278-03 „Cerințe igienice pentru iluminatul natural, artificial și combinat pentru locuințe și clădiri publice„, în instituțiile de învățământ profesional general și primar, precum și în instituțiile de sănătate pentru copii, prin utilizarea surselor de lumină cu LED-uri și a dispozitivelor de iluminat pe baza acestora, cu o serie de condiții. Atunci când sunt utilizate în sistemele generale de iluminat din clădirile publice și în procesul educațional, lămpile cu LED trebuie să respecte o serie de calități și indicatori cantitativi iluminat.
- Unghiul de protecție condiționat al corpurilor de iluminat trebuie să fie de cel puțin 90°. Acest parametru impune cerințe privind caracteristicile de design ale corpurilor de iluminat pentru a limita strălucirea lămpilor cu LED și este măsurat cu un raportor și un pătrat. 2. Luminozitatea totală a lămpilor nu trebuie să depășească 5000 cd/m. Datorită faptului că luminozitatea generală a LED-urilor deschise este extrem de mare, este imposibil să se utilizeze un corp de iluminat cu LED-uri deschise pentru iluminarea generală a spațiilor. Corpurile de iluminat trebuie să includă difuzoare eficiente care reduc luminozitatea generală la valorile de mai sus. Acest parametru este măsurat de un contor de luminozitate.
- Inegalitate admisibilă în luminozitatea ieșirii corpurilor de iluminat Lmax:Lmin nu trebuie să fie mai mare de 5:1. Poate fi estimat după măsurători cu un contor de luminozitate ca raport dintre luminozitatea maximă măsurată și cea minimă.
- Temperatura corelată cu culoarea LED-urilor cu lumină albă nu trebuie să depășească 4000°K. Puteți estima temperatura de culoare a unei surse LED după marcajele de pe baza sau de pe ambalajul lămpii. Temperatura de culoare este temperatura unui corp negru (radiator Planck) la care radiația acestuia are aceeași culoare cu radiația obiectului în cauză. Determină tonul de culoare (cald, neutru sau rece) al spațiului iluminat de aceste surse.
- Nu se recomanda folosirea LED-urilor cu o putere mai mare de 0,3 W in instalatiile de iluminat. Puterea LED-urilor montate este indicată în marcajul lămpii situat pe bază sau pe ambalaj.
Datele pașaportului pentru corpurile de iluminat cu LED-uri destinate instalațiilor de iluminat general și local din instituțiile de învățământ profesional general și primar trebuie să conțină informații despre valoarea totală a luminozității, neuniformitatea luminozității la ieșirea corpului de iluminat și valoarea temperaturii de culoare corelate.
Atunci când desfășurați activități de supraveghere, trebuie acordată atenție entitati legaleși întreprinzătorii individuali cu privire la necesitatea actualității, completității și fiabilității controlului producției asupra respectării cerințelor pentru iluminatul general, local și combinat în clădiri și spații.
Şeful G.G. Onishcenko
Din anii 50 ai secolului XX și până de curând, lămpile fluorescente au fost folosite fără alternativă în instituțiile de învățământ. LED-urile, care au apărut abia la începutul anilor 2000, în primul rând, nu puteau concura cu lămpile cu descărcare în ceea ce privește fluxul luminos. În al doilea rând, erau mai scumpe. Și în al treilea rând, nu au fost suficient de studiate pentru a putea fi folosite în camerele în care copiii își petrec toată ziua. De la apariția LED-urilor, la fiecare 10 ani, eficiența acestora a crescut de 20 de ori, iar costul lor, dimpotrivă, a scăzut de 10 ori (Legea lui Haitz). Eficiența luminoasă a LED-urilor de 0,08 USD este acum de 110 lm/W. De asemenea, s-au acumulat un număr mare de studii științifice privind siguranța noilor surse de lumină. Acum a devenit posibil să luăm în considerare ce caracteristici ar trebui să aibă lămpile cu LED-uri pentru a putea fi folosite în instituții de învățământ: școli, colegii, institute.
Să luăm în considerare caracteristicile iluminatului sălilor de clasă și sălilor. Dacă îți imaginezi o sală de clasă cu rânduri de birouri, plină de școlari sau elevi, atunci care ar trebui să fie iluminatul din ea? Oricine poate formula un răspuns la această întrebare dacă își amintește cum a stat ore în șir la clasă.
Orez. 1. Iluminat în sala de clasă.
Lămpi pentru institutii de invatamant trebuie sa:
- Asigurați o iluminare optimă și uniformă pe birouri, mese și tabla profesorului. Când este iluminare insuficientă, ochii obosesc, iar când este prea multă lumină, obosesc și ei. Oamenii trebuie să citească și să scrie confortabil și să poată discerne mici detalii din manuale.
- Asigurați o bună redare a culorilor și nu distorsionați culorile obiectelor iluminate.
- Fii confortabil pentru ochi, nu orbi chiar și atunci când te uiți direct la lampă. Atât adulții, cât și copiii, rătăciți în gânduri, își mișcă adesea ochii de-a lungul tavanului; acest lucru nu ar trebui să ducă la orbire pe termen scurt și la „iepurași” în ochi.
- Fii de aceeași culoare. Lămpile sau lămpile de diferite culori provoacă un sentiment neplăcut că „ceva nu este în regulă” și distrage atenția.
- Nu clipiți, nu pulsați, nu bâzâiți sau nu bâzâiți. O situație comună cu eșuat lampă fluorescentă– intră într-un mod ciclic sau rezonanță, ceea ce face dificilă concentrarea.
- Fii în siguranță atunci când este deteriorat. Se întâmplă ca energia tinereții să găsească o cale de ieșire într-o direcție neașteptată. Dacă lampa se sparge, nu trebuie să: vărsați mercur, fragmente de mușcă sau șoc.
- Specialistul va trebui doar să adauge la cele de mai sus că lampa trebuie să fie eficientă din punct de vedere energetic.
O lampă LED îndeplinește toate cerințele și, în unele privințe, este chiar mult mai bună decât o lampă fluorescentă. Dar! Precizare importantă: nu trece nicio lampă LED, ci doar cele de înaltă calitate! Sunt lămpi ieftine, nesigure, care dăunează atât temei iluminatului general LED, cât și ochilor și provoacă îngrijorare. Din păcate, piața este inundată cu lămpi de calitate scăzută și pentru a face alegerea potrivita, trebuie să știi din ce sunt făcute lămpile și cum funcționează.
La un moment dat, lămpile fluorescente au fost întâmpinate și cu îngrijorări - au existat îndoieli cu privire la compoziția spectrală a radiației, și despre luminozitate, și despre siguranță... Dar, până la urmă, lămpile fluorescente au înlocuit lămpile cu incandescență din domeniul iluminatului general. și a dominat timp de 50 de ani. Acum sunt înlocuite cu noi surse de lumină.
Instalarea unei lampi LED pentru iluminat general.
Baza unei lămpi LED este un cristal sau un cip care emit lumină. Acesta este cel care generează radiații atunci când curge curentul. Culoarea radiației depinde de materialele cristaline. Cel mai adesea, LED-urile albe cu fosfor sunt folosite în corpurile de iluminat generale: cristalul emite lumină albastră, ceea ce face ca fosforul aplicat pe cristal sau pe suprafața interioară a lentilei să strălucească galben. Percepem amestecul de lumină albastră din cip și lumină galbenă din fosfor ca lumină albă.
Orez. 2. Structura unui LED cu fosfor alb marca Cree (SUA).
În funcție de tipul și grosimea stratului de fosfor, un LED poate avea diferite temperaturi de culoare de emisie: de la alb cald (2600-3500 K) la alb rece (5000-8000 K). Cu cât este mai mic vârful din partea stângă, albastră a spectrului (aceasta este lumina de la cristalul însuși) și cu cât este mai mare proporția de radiație de fosfor (acesta este vârful din dreapta în Fig. 3), cu atât lumina va fi mai „caldă”. fi.
Orez. 3. Vedere aproximativă spectrele de emisie ale LED-urilor cu fosfor alb (în unități relative).
Lentila LED vă permite să eliminați mai multă lumină din cristal, redistribuind radiația acestuia în spațiu și, de asemenea, îl protejează de influențele mecanice. Pentru a forma curba de intensitate luminoasă necesară (LIC), în corpul de iluminat pot fi instalate suplimentar reflectoare sau lentile optice secundare.
LED-urile sunt plasate pe plăci de circuite imprimate din aluminiu, fibră de sticlă sau getinax, rezultând benzi LED. Riglele și sursa de alimentare sunt conectate între ele și instalate în corpul lămpii.
Orez. 4. Vedere a plafonierei LED GALAD Junior 600 fără difuzor.
Care sunt punctele cheie care caracterizează calitatea unui corp de iluminat LED?
1. Marca și tipul LED-urilor.
Producția de cristale LED este un proces de înaltă tehnologie. Folosind metoda epitaxiei metalo-organice, mai multe straturi sunt crescute pe rând pe un substrat de safir, fiecare dintre ele având propria sa compoziție, iar grosimea variază de la câțiva micrometri la sutimi de micrometru. Ceea ce este important aici este puritatea și calitatea materialelor sursă, acuratețea tăierii și rigurozitatea sortării ulterioare după parametri (binning).
Orez. 5. Structura cristalului LED, indicând materialul straturilor și grosimea acestora. Cristal cu contacte pe un substrat.
După ce ați cumpărat o lampă cu un LED „fără nume” fals sau pur și simplu de calitate scăzută, nu puteți fi sigur de caracteristicile operaționale sau de iluminare ale acesteia. Fluxul său luminos poate fi mai mic decât cel declarat, poate avea o temperatură de culoare diferită (și, prin urmare, poate cantitate mare dăunătoare pentru vederea luminii albastre din spectrul de radiații), eșuează după câteva luni de funcționare. Defecte mecanice sunt frecvente la astfel de produse: contacte lipite incorect, cristale nealiniate și altele asemenea.
Orez. 6. Defecte ale LED-urilor de calitate scăzută: cristalul nu este în centru, cristalul este ciobit, există reziduuri de lipici și particule conductoare.
Cristalul LED este extrem de sensibil la supraîncălzire. Cu astfel de defecte, cristalul se încălzește neuniform, în el apar solicitări mecanice și are loc degradarea, care, în cel mai bun caz, duce la o scădere a fluxului luminos și, în cel mai rău caz, la defectarea LED-ului. Temperatura cristalului afectează, de asemenea, durata de viață a fosforului: din cauza supraîncălzirii, fosforul și materialele în contact cu acesta difuzează unul în celălalt mai repede, iar eficiența radiației scade. Desigur, un fosfor ieftin este mai sensibil la căldură și se degradează mai repede.
Producătorii de LED-uri de renume (Nichia, Cree, Osram, Lumileds, Seoul Semiconductor, Honglitronic etc.) garantează că toți parametrii sunt în conformitate cu cei menționați în documentația tehnică, iar LED-urile lor funcționează așa cum este specificat în pașaport. Fără surprize neplăcute.
2. Sistem de lentile si/sau reflectoare, difuzor.
Partea de redistribuire a luminii trebuie gândită în lampă. LED-urile în sine au luminozitate ridicată cu dimensiuni mici. Nu puteți privi direct astfel de surse de lumină: luminozitatea excesivă, în primul rând, provoacă orbire pe termen scurt și „iepurași” în ochi, ceea ce în sine este inconfortabil. Și în al doilea rând, deși lumina LED-urilor cu fosfor este percepută de noi ca fiind albă, conține o componentă albastră și trebuie să fii deosebit de atent cu lumina albastră. Studiile au arătat că lumina părții cu unde scurte a spectrului este cea mai periculoasă pentru retina ochiului și, atunci când este observată direct, poate provoca daune acesteia. Este important de menționat că corpul vitros al ochiului unui copil este mai transparent decât cel al adulților; mai multă lumină albastră ajunge la retină. Prin urmare, ochii copiilor sunt deosebit de vulnerabili. O lampă pentru copii nu trebuie să folosească LED-uri alb-rece (mai mult albastre în spectru), iar luminozitatea lămpii ar trebui să fie cât mai uniformă.
Pentru a reduce strălucirea, aveți nevoie de un difuzor care netezește și uniformizează luminozitatea pe întreaga sa zonă. Dar un singur difuzor nu este suficient; numărul, puterea și locația LED-urilor contează și aici.
Orez. 7. Lămpi LED: a). 4 linii a câte 8 LED-uri fiecare și un difuzor prismatic b). 4 linii a câte 20 LED-uri fiecare și un difuzor prismatic c). 14 linii a câte 14 LED-uri fiecare și un difuzor cu microprismă-opal.
Cu cât sunt mai puține LED-uri în lampă și cu cât sunt mai puternice, cu atât vor fi mai strălucitoare, iar cu orice difuzor luminozitatea neuniformă a prizei lămpii va fi grozavă. Punctele, dungile sau „crucile” luminoase vor fi clar vizibile, în funcție de tipul de material utilizat. Prin urmare, cea mai bună opțiune în ceea ce privește uniformitatea luminozității ar fi un număr mare de LED-uri cu putere redusă și un difuzor mat sau opal.
3. Alimentare.
LED-urile sunt controlate de curent. Cu cât este mai mare curentul, cu atât este mai mare fluxul luminos emis (vezi Fig. 7). Documentația tehnică pentru fiecare model specific indică gama de curenți de funcționare, sub rezerva căreia se garantează respectarea tuturor parametrilor declarați.
Orez. 8. Dependența fluxului luminos (în unități rel.) de curent pentru un LED fosfor alb cu o putere de 0,3 W.
Unii producători lipsiți de scrupule folosesc în mod deliberat LED-uri mai ieftine, de putere redusă, dar stabilesc un curent crescut prin ele, „overclockând” astfel încât să strălucească mai puternic. La prima vedere, o astfel de lampă va fi imposibil de distins în ceea ce privește caracteristicile de iluminare de cea „corectă”. Dar cristalul unui LED de putere redusă nu este proiectat pentru curenți mari, LED-ul se supraîncălzește, iar numărul de defecte din acesta crește - zone care nu emit lumină. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât cristalul se degradează mai mult și cu atât durata de viață a LED-ului se termină mai repede. În loc de 50 de mii de ore, o astfel de lampă poate dura, de exemplu, doar 2 mii.
În plus, designul circuitului driverului este cel care determină coeficientul de pulsație al fluxului luminos al corpului de iluminat, precum și protecția acestuia împotriva supratensiunii în rețea și a impulsurilor de microsecunde de înaltă tensiune.
Ce cercetări științifice au fost efectuate pe tema iluminatului cu LED-uri în școlile din Rusia? Care sunt rezultatele lor?
În 2012, la Moscova, la Centrul de Educație Phoenix nr. 1666, a fost deschisă prima sală de demonstrații și resurse metodologice a Rusiei despre iluminatul cu LED-uri în școli. Biroul a fost creat de Institutul de Cercetare pentru Igienă și Protecția Sănătății Copiilor și Adolescenților din Instituția Bugetelor Federale de Stat „Centrul Științific pentru Sănătatea Copiilor” a Academiei Ruse de Științe Medicale cu sprijinul Rusnano, Fondul pentru Infrastructură și programe educaționaleși Parteneriatul necomercial al producătorilor de LED-uri și sisteme bazate pe acestea (NP PSS).
Evgeniy Dolin, director general al NP PSS (acum APSS), într-un interviu acordat revistei Energy Council, a vorbit despre cercetările efectuate cu sprijinul lui Rusnano: „La început, adulții au fost examinați și s-a stabilit clar că dacă parametrii mediul de lumină corespundea standardelor de iluminare a birourilor, impactul iluminatului cu LED-uri nu a fost în niciun fel diferit, iar într-un număr de indicatori a fost mai pozitiv decât lămpile fluorescente. Oamenii erau mai puțin obosiți, productivitatea muncii a crescut și timpul necesar pentru a stăpâni o sarcină de testare a scăzut. Apoi au realizat un sondaj la școală pe diferite grupe de vârstă. Acolo, efectul a fost atât de izbitor încât nu a mai rămas fără îndoială - lămpi create corect cu LED-uri, asamblate în instalatie de iluminat sub îndrumarea profesioniștilor, ele dau doar efecte pozitive. La sfârșitul anului, la copiii din lotul care au studiat sub LED-uri timp de 2 luni, acuitatea vizuală a crescut în 80% din cazuri și nu a scăzut, așa cum se întâmplă de obicei primăvara, mai ales la adolescenți.”
Orez. 9. Prima sală de demonstrații și resurse metodologice din Rusia despre iluminatul cu LED-uri în școli, Centrul pentru Educație al Instituției de Stat de Învățământ „Phoenix” nr. 1666.
Angajații Institutului de Cercetare pentru Igienă și Protecția Sănătății Copiilor și Adolescenților din Centrul Științific pentru Copii și Adolescenți al Academiei Ruse de Științe Medicale, sub conducerea lui L. M. Teksheva, au efectuat un studiu pe scară largă la Centrul de Educație Phoenix în rândul studenților în clasele 4-11 - grupe de clasă 16, în total 370 de persoane. Echipa de cercetare a fost formata din igienisti, psihofiziologi, oftalmologi-pediatri, precum si medici clinici diagnosticatori. S-a studiat influența a două tipuri de iluminare, cu lămpi fluorescente și LED, asupra modificărilor stării funcționale a sistemelor corpului copilului (stare psiho-emoțională, performanță mentală) și starea analizorului vizual. S-au creat condiții egale în ambele încăperi: nivel de iluminare - 400 lux; coeficientul de pulsație - nu mai mult de 10%; indicator de disconfort – nu mai mult de 15 cu. În acest caz, temperatura de culoare corelată a surselor de lumină a fost de 4500 K în ambele cazuri. 
Orez. 10. Distribuția luminii lămpilor cu surse de lumină fluorescente (a) și LED (b) utilizate în lucrare și spectrele lor relative de emisie (c).
Potrivit studiului, atunci când lucrați într-o sală de clasă cu lămpi LED, în comparație cu iluminarea cu lămpi fluorescente:
- Există indicatori cantitativi și calitativi mai mari ai performanței mentale în rândul elevilor de școală primară, iar în rândul elevilor din clasele 5-11, există și o prevalență semnificativ mai mică (de 2-2,5 ori) a cazurilor de oboseală pronunțată.
- Majoritatea școlarilor au o prevalență mai scăzută a stărilor emoționale incomode în timpul orelor, iar școlarii mai mici au o prevalență mai mică a plângerilor asemănătoare nevrozei.
- Peste 90% dintre participanții la procesul educațional (elevi și profesori) consideră că iluminarea cu surse de lumină LED este confortabilă.
- O evaluare cuprinzătoare a stării de vedere și a performanței mentale a elevilor din clasele 5-11 atunci când lucrează cu computere a arătat că mediul de iluminare LED reduce în mod eficient impactul negativ al încărcării computerului în comparație cu cele fluorescente.
Ce spun documentele actuale de reglementare ruse despre utilizarea lămpilor LED în instituțiile de învățământ?
Despre utilizarea lămpilor LED în instituțiile de învățământ
În conformitate cu cerințele Legii federale din 23 noiembrie 2009 nr. 261-F „Cu privire la economisirea energiei și creșterea eficienței energetice și la introducerea de modificări la anumite acte legislative ale Federației Ruse”, din 2010, au fost oferite surse de iluminat cu LED-uri. pe piața echipamentelor de iluminat din Federația Rusă, care au o serie de avantaje. Sunt mai economice, au rezistență la șocuri și vibrații. Lămpile cu LED nu conțin gaz, se încălzesc cu greu, iar durata lor de viață poate ajunge până la 100.000 de ore. Cel mai important lucru este că astfel de lămpi nu conțin mercur, ceea ce le face sigure în ceea ce privește poluarea mediului.
Studii efectuate asupra lămpilor cu LED-uri la Institutul de Cercetare pentru Igienă și Protecția Sănătății Copiilor și Adolescenților din Instituția RAMS din Instituția Bugetară de Stat Federală „Centrul Științific pentru Sănătatea Copiilor” a Academiei Ruse de Științe Medicale, cu participarea angajaților statului Întreprinderea „Centrul științific și tehnologic pentru fabricarea instrumentelor unice al Academiei Ruse de Științe” și Institutul de Cercetare pentru Fizica Construcțiilor din cadrul Academiei Ruse de Arhitectură și Științe a Construcțiilor au arătat posibilitatea de aplicare a iluminatului LED și a corpurilor de iluminat LED în clădiri rezidențiale și publice.
În conformitate cu scrisoarea nr.01/11157-12-32 din data de 10.01.2012 a conducătorului Serviciul federal pentru supravegherea în domeniul protecției drepturilor consumatorilor și al bunăstării umane G. G. Onishchenko, atunci când sunt utilizate în sistemele generale de iluminat din incinte în procesul educațional, lămpile cu LED-uri trebuie să respecte o serie de indicatori de iluminare calitativi și cantitativi:
- Unghiul de protecție condiționat al corpurilor de iluminat trebuie să fie de cel puțin 90° pentru a limita strălucirea lămpilor LED.
- Luminozitatea totală a corpurilor de iluminat nu trebuie să depășească 5000 cd/m2. Lămpile cu LED-uri deschise nu pot fi utilizate pentru iluminatul general interior. Corpurile de iluminat trebuie să includă difuzoare eficiente care reduc luminozitatea generală la valorile cerute.
- Inegalitate admisibilă în luminozitatea ieșirii corpurilor de iluminat Lmax:Lmin nu trebuie să fie mai mare de 5:1.
- Temperatura corelată cu culoarea LED-urilor cu lumină albă nu trebuie să depășească 4000 K.
- Nu se recomanda folosirea LED-urilor cu o putere mai mare de 0,3 W in instalatiile de iluminat.
Datele pașaportului, precum și pe ambalajul și marcarea soclului lămpii, trebuie să conțină informații despre valoarea puterii, luminozitatea generală, neuniformitatea luminozității la priza corpului de iluminat și valoarea temperaturii corelate a culorii.
Astfel, statul sprijină oficial răspândirea lămpilor și lămpilor cu LED-uri și permite în mod explicit utilizarea acestora în instituțiile de învățământ. Există doar o serie de cerințe pe care lampa trebuie să le îndeplinească. Și toate aceste cerințe sunt absolut logice și vizează crearea unui iluminat confortabil și de înaltă calitate în sălile de clasă.
Cu toate acestea, printre standardele de stat actuale se numără un set de reguli SP 256.1325800.2016 „Instalații electrice ale clădirilor rezidențiale și publice. Reguli de proiectare și instalare” Versiunea actualizată a SP 31-110-2003 (Ordinul Ministerului Construcțiilor și Locuințelor și Serviciilor Comunale al Federației Ruse din 29 august 2016 Nr. 602/pr). Subsecțiunea 5.3.7 din acest document prevede: „Pentru iluminatul general al instituțiilor de învățământ preșcolar, școlar și profesional, precum și în principalele spații funcționale ale instituțiilor medicale, lămpile fluorescente (inclusiv compacte) și lămpile cu incandescență, inclusiv cele cu halogen, ar trebui să fie folosit. Nu este permisă utilizarea surselor de lumină LED în aceste spații.”
Prezența conflictului documente de reglementare complică introducerea iluminatului LED în instituțiile de învățământ. Acum comunitatea de iluminat discută activ și încearcă să rezolve acest conflict.
Ce lămpi LED fabricate în Rusia sunt potrivite pentru utilizare în școli și alte instituții de învățământ?
1. Lampa GALAD Junior a fost special conceput pentru iluminatul general al scolilor, centrelor de invatamant, colegiilor si institutiilor de invatamant superior.
Lampa GALAD Junior:
- respectă cerințele GOST-R-54350-2015 pentru lămpi pentru instituțiile pentru copii;
- respectă SanPiN 2.4.2.2821-10 „Cerințe sanitare și epidemiologice pentru condițiile și organizarea formării în instituțiile de învățământ”;
- respectă cerințele scrisorii șefului Rospotrebnadzor G.G. Onishchenko din 1 octombrie 2012 nr. 01/11157-12-32 „Cu privire la organizarea supravegherii sanitare privind utilizarea surselor de lumină cu economie de energie”.
Orez. 11. Lampa GALAD Junior 600 LED-35/P/M/4000
GALAD este un producător de frunte de produse de iluminat și face parte din cel mai mare holding de inginerie de iluminat din Rusia, BL GROUP. Lămpile sub marca GALAD sunt produse la două mari fabrici rusești: uzina de produse de iluminat din Likhoslavl „Svetotekhnika” (LZSI) și uzina electrotehnică Kadoshkinsky (KETZ). Produsele GALAD folosesc LED-uri de la Cree, Nichia, Osram, Honglitronic și surse de alimentare brevetate de la Helvar, Argos și Mean Well. Înainte de a intra în producția de masă, un nou model de lampă este testat în centrele de testare ale exploatației, iar după intrarea pe piață - în laboratoare independente.
In octombrie 2016, lampa GALAD Junior 600 LED-35/P/M/4000 a fost testata in cadrul unui program de cercetare independent.Verificata si a demonstrat conformitatea deplina cu caracteristicile specificate in catalog.
Caracteristici confirmate pentru GALAD Junior 600 LED-35/P/M/4000
| Declarat | Măsurat | |
| Flux luminos, lm | 3150 | 3164 |
| Putere, W | 35 | 35,6 |
| Factor de putere | 0,98 | 0,98 |
| Eficacitate luminoasă, lm/W | 90 | 88,9 |
| Valoarea nominală Tcv, K | 4000 | 4000 |
| Indicele de redare a culorii, Ra | > 80 | 83,5 |
| Coeficientul de pulsație al fluxului luminos, % | 2 | 0,4 |
| Protecție la praf și umiditate, IP | 20 | - |
| Durată de viață, ani | 10 | - |
| Garantie, ani | 3 | - |
| Ritm. interval, °C | +1…+35 | - |
| Gama de tensiune, V | 198…264 | - |
| Materialul carcasei | Tablă de oțel, vopsită cu pulbere | |
| Tip difuzor | Microprismă-opal | |
La Centrul de testare al VNISI LLC, lampa a fost examinată în funcție de parametrii de uniformitate a luminozității prizei și, de asemenea, a trecut toate testele pentru conformitatea cu cerințele specificate mai sus.
Orez. 12. Vedere a lămpii GALAD Junior 600 pornite și vizualizarea luminozității generale
Caracteristici măsurate pentru GALAD Junior 600
Astfel, conform rezultatelor testelor, lampa îndeplinește pe deplin condițiile documentelor de reglementare rusești și poate fi recomandată pentru utilizare în instituțiile de învățământ.
În 2016, lămpi LED GALAD Junior produse pe plan intern au fost instalate în sala de tricotat cu mașini de la Centrul de Creativitate pentru Educație Extracurriculară din Cartierul Urban Samara. Acesta implică copii cu vârste cuprinse între 7 și 18 ani și copii cu dizabilități sănătate și dizabilități - până la 23 de ani. Profesorii studiază, de asemenea, în sala de tricotat cu mașini; clasele de master sunt adesea organizate acolo ca parte a evenimentelor la nivel de oraș, regional și rusesc. Atât elevii, cât și profesorii sunt mulțumiți de noul iluminat. Ele subliniază în special redarea bună a culorilor a lămpilor, care este deosebit de importantă atunci când se lucrează cu o mare varietate de fire colorate.
Orez. 13. Lămpi GALAD Junior 600 în sala de mașini de tricotat a Instituției Centrale de Învățământ „Creativitate”, Samara.
2. Lampă GALAD Vector Proiectat pentru iluminarea tablelor din instituțiile de învățământ.
Este instalat pe suporturi speciale deasupra plăcii. Linia de LED-uri (fiecare putere mai mică de 0,2 W) este complet ascunsă vederii. Reflectorul este proiectat în așa fel încât toată lumina lovește placa, creând o lumină de inundare uniformă pe aceasta.
Orez. 14. Lămpi GALAD Vector LED-20-4000.
Caracteristici pentru GALAD Vector LED-20-4000
Concluzie
- Cercetările arată că iluminarea cu lămpi LED de înaltă calitate nu este mai proastă, ci dimpotrivă, în multe privințe, mult mai bună decât iluminarea cu lămpi fluorescente.
- La nivelul standardelor și normelor de stat, utilizarea lămpilor LED în instituțiile de învățământ este permisă dacă îndeplinesc o serie de condiții.
- Pe piața rusă, dispozitive de iluminat care satisfac lista plina Aceste condiții sunt prezente, iar procesul de înlocuire a sistemelor de iluminat învechite cu altele moderne și eficiente este deja în derulare.
Oshurkova E. S.
LITERATURĂ
1. Leziuni retiniene induse de Diode Emițătoare de Lumină (LED) comerciale, Imene Jaadane, Pierre Boulenguez și colab.
2. Potențial pericol al iluminatului cu LED pentru ochii copiilor și adolescenților, P.P. Zak, M.A. Ostrovsky, „Ingineria luminii” nr. 3, 2012.
3. Probleme de fiabilitate a LED-urilor, I.V. Vasiliev, A.T. Ovcharov, T. G. Korzhneva, https://alternativeenergy.ru/tehnologii/321-neispravnosti-svetodiodov.html
4. Despre LED-uri, siguranță și cadrul de reglementare. Interviu cu E. V. Dolin, Consiliul Energetic Nr. 6, 2013.
5. Aspecte igienice ale utilizării surselor de lumină LED pentru iluminatul general în școli, V. R. Kuchma, L. M. Sukhareva, L. M. Teksheva, M. I. Stepanova, Z. I. Sazanyuk, Institutul de Cercetare pentru Igienă și Sănătatea Copiilor și adolescenți al Centrului Științific pentru Protecția Sănătății al Academia Rusă de Științe Medicale, Moscova, „Igienă și salubritate” nr. 5, 2013.
6. Evaluarea igienică comparativă a condițiilor de iluminare cu lămpi fluorescente și surse de lumină LED în școli, L. M. Teksheva, „Inginerie de iluminat” nr. 5, 2012.
7. Primul birou de resurse din Rusia privind iluminarea cu LED a spațiilor de învățământ a fost deschis, 12 martie 2012, http://www.rusnano.com/about/press-centre/news/75766
8. Evaluarea igienică comparativă a condițiilor de iluminare cu lămpi fluorescente și surse de lumină LED, L. M. Teksheva, Institutul de Cercetare pentru Igienă și Protecția Sănătății Copiilor și Adolescenților, Centrul Științific pentru Protecția Sănătății al Academiei Ruse de Științe Medicale, Moscova, 2010.
9. GALAD Junior 600 LED-35: rezultatele testelor unei lămpi pentru instituții de învățământ (oct. 2016), „LUMEN&Expertunion”,
De asemenea, s-ar părea că nu există instrucțiuni clare cu privire la introducerea obligatorie a surselor de lumină LED în instituțiile de învățământ și în programul „Despre economisirea energiei și creșterea eficienței energetice”, aprobat în 2010. Puteți verifica singuri acest lucru:
https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Fwww.minenergo.gov.ru%2Fupload%2Fdocs%2Fee%2Fb612746a17...
Ei bine, din moment ce nu par să existe documente de reglementare clare, industria LED-urilor a început imediat să-și promoveze agresiv toate produsele în școli și universități, grădinițe și școli-internat, lăudând și dovedind eficiența costurilor și eficiența energetică a acestora în toate privințele.
Unii dintre șefii instituțiilor de învățământ nu se grăbesc să înlocuiască iluminatul cu LED-uri, unii așteaptă explicații clare sau comenzi de la agențiile guvernamentale, iar unii sunt deja nevoiți să schimbe lămpile din cauza expirării actualului iluminat, și adesea fără. având un sistem clar și transparent de cerințe, pune în instituțiile sale ceva care în esență nu corespunde nici măcar cu standardele aprobate în prezent.
Cum să determinați ce lămpi cu LED-uri pot fi instalate în instituțiile de învățământ?
Să pornim logica și să citim cu mai multă atenție regulile și reglementările sanitare actuale pentru a anticipa schimbări care vor reglementa mai corect utilizarea lămpilor cu LED în instituțiile de învățământ atunci când Ministerul Sănătății va finaliza toate lucrările la următoarele modificări ale actualelor Regulamente sanitare și Reguli.
Ce tipuri specifice de corpuri de iluminat LED actuale îndeplinesc cel mai bine cerințele existente în prezent pentru iluminarea școlilor și grădinițelor, precum și a altor instituții de învățământ?
Pentru a face acest lucru, este suficient să analizați mai detaliat fiecare sub-clauză a SanPin-ului corespunzător.
O serie de producători de iluminat LED de astăzi se limitează la primul punct:
7.2.1. În toate localurile unei instituții de învățământ general, sunt oferite niveluri lumină artificialăîn conformitate cu cerințe igienice la iluminatul natural, artificial, combinat al clădirilor rezidențiale și publice.
Adică primesc un certificat general CU, care combină Certificatul de conformitate și Certificatul de igienă utilizat anterior. Și cu acest document încearcă să le demonstreze directorilor de școli că, se presupune, totul este în conformitate cu standardele.
Dar, de fapt, nu toate lămpile sunt de fapt potrivite pentru iluminarea în sălile de clasă și sălile de spectacol.
Pentru a face acest lucru, trebuie doar să studiați cu atenție celelalte puncte ale SanPin.
De exemplu, literal următorul punct ar trebui analizat cu toată atenția:
7.2.2. În sălile de clasă, sistemul general de iluminat este asigurat de plafoniere. Iluminatul fluorescent este asigurat folosind lămpi conform spectrului de culori: alb, alb cald, alb natural.
Lămpile utilizate pentru iluminarea artificială a sălilor de clasă trebuie să asigure o distribuție favorabilă a luminozității în câmpul vizual, care este limitată de indicatorul de disconfort (Mt). Indicele de disconfort al unei instalații de iluminat general pentru orice loc de muncă dintr-o sală de clasă nu trebuie să depășească 40 de unități.
1) Spectrul de emisie de culoare Acest paragraf este foarte neclar. Cu ce este conectat acest lucru în acest moment nu este greu de ghicit - cea mai mare parte a actualului SanPiN a moștenit textul dintr-o versiune anterioară, deoarece nu exista o clasificare mai specifică pentru lămpile fluorescente.
Acum, odată cu apariția analogilor LED și varietatea redării culorilor lor, merită remarcat faptul că în acest caz ar trebui folosite lămpi LED cu culoarea luminii de la 2700K la 5000K. Această gamă de temperaturi de culoare este de obicei denumită valori alb cald(2700K-3500K), alb(4000K-5000K), alb natural(3500K-4500K).
Cu ce este legat asta?
Acest interval este cel mai aproape de lumina naturală în timpul zilei și este perceput confortabil de viziune.
Dacă albul cald mai moale și mai confortabil (2700K-3500K) este mai recomandat pentru instalarea în instituțiile preșcolare, atunci toate celelalte (de la 3500K la 5000K) sunt recomandate pentru instalarea în sălile de clasă școlare și sălile universitare.
Acest lucru este direct legat de particularitățile percepției umane - culoarea albă caldă a strălucirii are un efect calmant și pașnic asupra noastră și este asociată cu confortul și confortul, în timp ce albul natural crește performanța, percepția și tonifică activitatea creierului.
Trebuie remarcat faptul că există o altă varietate - alb rece(peste 5000K). Această strălucire este cea mai strălucitoare și are cel mai mare contrast, dar crește oboseala și, cu expunerea prelungită în timpul zilei, are un efect deprimant asupra unei persoane. De aceea lămpile cu valori de culoare peste 5000K nu sunt recomandate pentru instituțiile de învățământ.
2) De asemenea, un parametru foarte important - indice de redare a culorii Ra. Nu este menționat direct în SanPiN în sine (deoarece se referă indirect la paragraful 7.2.1), dar există o gradare clară a premiselor în funcție de caracteristicile lucrării vizuale. Este menționat într-un document destul de vechi, dar valabil SNiP 23-05-95, la care se referă acest SanPiN:
http://www.docload.ru/Basesdoc/1/1898/#i772208
Și, conform tabelului din acest document, lămpile din incinta instituțiilor de învățământ trebuie să aibă un indice Ra>80.
3) Un alt detaliu extrem de important - indicele de disconfort Mt. Acesta este un criteriu de evaluare a luminozității inconfortabile, care provoacă senzații neplăcute atunci când luminozitatea este distribuită neuniform în câmpul vizual. Indicele de disconfort (M) caracterizează gradul de disconfort sau tensiune în prezența surselor punctuale de luminozitate crescută în câmpul vizual.
De aceea, toate dispozitivele de iluminat (sau sursele de lumină) din încăperile în care oamenii stau mult timp au o carcasă de protecție mată. În cazul lămpilor cu incandescență, acestea sunt nuanțe mate; în cazul lămpilor fluorescente, acestea sunt becurile lămpilor în sine.
Astfel, pentru a îndeplini acest indicator, toate sursele de lumină LED din instituțiile de învățământ trebuie să fie ascunse și în spatele unui difuzor mat, deoarece luminozitatea spotului LED-urilor nu este uniformizată confortabil de alte tipuri de difuzoare (prismă, microprismă, gheață pisată etc. .).
4) Indirect, indicatorul de disconfort ar trebui să includă și factor de ondulare. Caracterizează adâncimea relativă a pulsației de iluminare (în%) la un punct dat din încăpere atunci când lămpile sunt alimentate de la o rețea de curent alternativ. Pulsația necontrolată a luminii duce la un risc crescut de rănire atunci când se lucrează cu obiecte în mișcare și, în special, în rotație, precum și la oboseală vizuală. În standardele rusești pentru majoritatea lucrărilor vizuale este stabilit Valoarea Kp nu mai mult de 20.
În ceea ce privește sursele de lumină LED, toate funcționează din tensiune DC, iar factorul de ondulare al lămpilor cu LED este de obicei legat de cât de bine convertește driverul (unitatea de alimentare a lămpii) curentul alternativ în curent continuu. În marea majoritate a cazurilor, coeficientul de pulsație al lămpilor LED<5% . Prin urmare, acest criteriu poate fi practic neglijat atunci când se selectează lămpi pentru instituțiile de învățământ.
Deci, să rezumam.
Conform documentelor de reglementare actuale, în instituțiile preșcolare, de învățământ general și de învățământ superior ar trebui utilizate lămpi cu LED, care, pe lângă valorile necesare și suficiente fluxul luminos total, puterea, gradul de protecție, dimensiunile și modul de instalare deasupra capului, corespund următorilor parametri:
1) Culoare deschisă: 2700K-3500K - pentru instituții preșcolare, 3500-5000K - pentru învățământ general și instituții de învățământ superior.
2) Tip difuzor: alb opal, mat sau lapte
3) Indicele de redare a culorii Ra > 80
4) Factorul de ondulare< 5%
Adesea, atunci când alegeți o lampă, apare și problema materialului difuzorului. Documentația de reglementare nu conține instrucțiuni privind materialul difuzorului pentru lămpi, instalat în incinta instituțiilor de învățământ, prin urmare alegerea materialului difuzor este lăsată la latitudinea conducerii instituției de învățământ.
Materiale diferite au transmisie luminoasă și rezistență la uzură diferite, dar În cele mai multe cazuri, când întrebarea se reduce la costul produsului, alegerea cade pe materiale mai ieftine, precum polistiren de iluminat sau poliacrilic(PMMA). În cazurile în care necesar durabilitatea difuzorului la deteriorarea mecanică - putem folosi unul mai scump policarbonat.
Coordonator de proiect,
Zhivorykin A.N.
În legătură cu intrarea în vigoare a Reglementărilor tehnice ale Uniunii Vamale „Cu privire la siguranța echipamentelor de joasă tensiune” (denumite în continuare TR CU 004/2011) la 15 februarie 2013, în Rusia se fac modificări la procedura de confirmare a conformitatii produselor de iluminat. Articolul oferă o scurtă prezentare a standardelor naționale și interstatale pentru produsele LED care au fost introduse recent și sunt în curs de dezvoltare, precum și informații despre procedurile de certificare pentru produsele LED.
Crearea LED-urilor albe a făcut posibilă utilizarea unei surse de lumină fundamental nouă, eficiente din punct de vedere energetic în sistemele de iluminat și a marcat începutul dezvoltării rapide a tehnologiilor și producția de produse de iluminat de nouă generație. Cercetare științifică realizate de companii de top au avut ca scop creșterea eficienței fluxului luminos al surselor de lumină semiconductoare, reducerea costurilor și creșterea duratei lor de viață. Din 2005 au apărut primele sisteme de iluminat cu LED-uri casnice. În 2008-2009 Începe producția în serie de LED-uri autohtone, iar pe piața rusă apare concurența pentru producătorii de sisteme de iluminat LED. În prezent, conform diferitelor estimări, mai mult de 90% din componentele importate în Rusia sunt folosite pentru producția de sisteme de iluminat cu LED-uri. Cu toate acestea, infrastructura internă pentru producția de LED-uri și produse de iluminat bazate pe acestea este creată treptat în Rusia. Una dintre principalele probleme ale pieței ruse de iluminat cu LED-uri este calitatea scăzută a produselor. Acest lucru se datorează faptului că producția de masă este doar stăpânită, tehnologiile de fabricație sunt în curs de dezvoltare, piața este doar în curs de dezvoltare, se formează cadrul de reglementare, se introduc cerințe de certificare pentru produsele LED, se creează și câștigă centre de testare metrologică. experienţă. O serie de evenimente din domeniul sistemelor de iluminat cu LED care se desfășoară în țara noastră recent dau naștere la optimism.
Întreprinderea Unitară de Stat a Republicii Moldova „NIIIIS numită după A. N. Lodygin”, la rândul său, este implicată activ în acest proces și desfășoară anumite lucrări în domeniul LED:
- dezvoltarea și producția de lămpi LED pentru înlocuirea directă a lămpilor cu incandescență scop general putere 25, 40 si 60 W;
- standardizarea surselor de lumină LED și a metodelor de monitorizare a parametrilor acestora în cadrul Comitetului Tehnic TK 332 „Produse de iluminat” creat pe baza VNISI LLC (Moscova), a cărui întreprindere unitară de stat RM „NIIIS numită după A. N. Lodygin” este un membru;
- suport metrologic pentru testarea, testarea și măsurarea produselor LED;
- certificarea produselor LED.
becuri LED
În 2012, Întreprinderea Unitară de Stat RM „NIIIS numită după A. N. Lodygin” a dezvoltat tehnologia de proiectare și fabricare a unei serii de lămpi LED economisitoare de energie, ecologice, cu LED-uri albe cu o putere de 3, 5, 7 W, cu un E27 baza. Din punct de vedere al iluminatului și caracteristicilor dimensionale, acestea corespund lămpilor cu incandescență de uz general cu o putere de 25, 40 și 60 W și le pot înlocui în instalațiile de iluminat casnic. Durata de viață a lămpilor LED este de cel puțin 30 de mii de ore (sau 10 ani). În fig. 1 și 2 arată aspectul lămpilor LED dezvoltate; Tabelul 1 prezintă parametrii acestora. În același timp, au fost fabricate mostre de lămpi cu LED-uri cu fosforul eliminat și testate pentru eficiență. Conform rezultatelor măsurătorilor, lămpile cu LED-uri cu fosfor îndepărtat au un flux luminos cu 8-10% mai mare decât lămpile cu LED-uri albe. Toate lucrările au fost realizate cu sprijinul Guvernului Republicii Mordovia, al Ministerului Industriei, Științei și Noilor Tehnologii al Republicii Mordovia.
Orez. 1. Aspect Lămpi LED cu bază E27: a) SDL-E27-3; b) SDL-E27-5; c) SDL-E27-7
Orez. 2. Aspectul lămpilor cu bază E27
Tabelul 1. Parametrii lămpii
| Tip lampă | Putere, W |
Nominal curent de funcționare**, A |
Nominal flux luminos, lm |
Culoare temperatura, K |
Dimensiuni (nu mai mult), mm | Greutate (nu mai mult), g | Tip de bază | ||
| Nominal* | Abatere maximă | D | L | ||||||
| SDL-E27-3 | 3,0 | +0,5 | 0,350 | 250 | 2700-4000 | 48 | 50 | 60 | E27 |
| SDL-E27-5 | 5,0 | +0,5 | 0,350 | 400 | 60 | 108 | 113 | ||
| SDL-E27-7 | 7,0 | +0,5 | 0,350 | 600 | 60 | 132 | 150 | ||
Notă:* - valoarea inferioară a puterii și valoarea superioară a fluxului luminos nu sunt limitate; **-valoare de referinta.
Standarde pentru lămpi cu LED-uri
În 2011, Întreprinderea Unitară de Stat a Republicii Moldova „NIIIIS numită după A. N. Lodygin” a elaborat trei standarde pentru produsele LED:
- GOST R 54814-2011/IEC/TS 62504:2011 „LED-uri și module LED pentru iluminat general. Termeni și definiții";
- GOST R IEC 62560-2011 „Lămpi LED cu dispozitiv de comandă încorporat pentru iluminatul general pentru tensiuni peste 50 V. Cerințe de siguranță”;
- GOST R 54815-2011/IEC/PAS 62612:2009 „Lămpi LED cu dispozitiv de control încorporat pentru iluminat general pentru tensiuni peste 50 V. Cerințe de funcționare.”
Mai multe informații despre aceste standarde pot fi găsite în .
Procedura de examinare, lansare a unei versiuni tipografice și implementare a standardelor rămâne în urmă cu dezvoltarea progresului științific și tehnologic în domeniul tehnologiilor LED. GOST-urile adoptate în 2011 trebuie revizuite, deoarece au fost deja aduse modificări standardelor IEC, pe baza cărora au fost elaborate standardele naționale. Actualizare necesară pentru:
- GOST R 54814-2011, deoarece o nouă ediție a standardului IEC 62504 a fost lansată în iulie 2012;
- GOST R IEC 62560-2011, deoarece există o modificare din octombrie 2012 în standardul IEC 62560 privind termenii și testele;
- GOST R 54815-2011 - modificare a standardului IEC 62612 din februarie 2012.
În 2012, Întreprinderea Unitară de Stat RM „NIIIS numită după A. N. Lodygin” a continuat lucrările (ediții finale) privind dezvoltarea standardelor care sunt legate de produsele LED:
- GOST R „Surse de lumină electrică. Metode de determinare a parametrilor lumini și electrici”;
- GOST R „Surse de lumină electrică. Metode de determinare a caracteristicilor spectrale și de culoare”;
- GOST R IEC 62471 „Siguranța fotobiologică a lămpilor și a sistemelor de lămpi” (IEC 62471:2006 Lămpi și sisteme de lămpi de siguranță fotobiologică (IDT)).
În 2012, primele proiecte ale următoarelor standarde au fost elaborate cu notificarea plasării lor pe site-ul web Rosstandart:
- GOST R IEC 62663-1 „Lămpi LED cu priză fără dispozitiv de control. Partea 1. Cerințe de siguranță”;
- GOST R IEC 62663-2 „Lămpi LED cu priză fără dispozitiv de control. Partea 2. Cerințe operaționale”;
- GOST R IEC 62707-1 „LED-uri. Partea 1. Cerințe generale la grila de coordonate de binning și cromaticitate pentru LED-urile albe”;
- GOST R IEC 62717 „Module LED pentru iluminat general. Cerințe operaționale".
Dezvoltarea standardelor naționale pentru produsele LED va permite producătorilor, consumatorilor și altor organizații interesate:
- clasifică uniform sursele de lumină LED;
- să ofere o abordare unificată pentru evaluarea calității și siguranței surselor de lumină LED produse și achiziționate;
- aplica metode obiective de masurare a luminii, culorii si a parametrilor electrici, monitorizarea si estimarea duratei de viata etc.
În legătură cu adoptarea Reglementărilor tehnice ale Uniunii Vamale „Cu privire la siguranța echipamentelor de joasă tensiune” (TR TS 004/2011), aprobat. Prin decizia Comisiei Uniunii Vamale din 16 august 2011 nr. 768, standardele de statut interstatale GOST IEC, GOST IEC, STB IEC, STB IEC au fost introduse pe teritoriul a trei țări (Federația Rusă, Republica Belarus, Republica Kazahstan) pentru a confirma conformitatea. Astăzi, de exemplu, pentru sursele de lumină LED, pe lângă standardele naționale, pe teritoriul Federației Ruse se aplică standardele interstatale ale Uniunii Vamale:
Mulți specialiști, și nu numai inginerii de iluminat, se întreabă despre relevanța viitoare a standardelor în statutul GOST R în timpul tranziției la certificarea produselor LED conform standardelor interstatale. Răspunsul este evident: standardele naționale pentru statutul GOST R vor fi eliminate treptat, așa cum se întâmplă acum cu standardele pentru alte tipuri de lămpi. De exemplu, GOST R 53881-2010 „Lămpi cu balasturi încorporate pentru iluminat general. Cerințe de siguranță" prin ordinul Rosstandart din 29 noiembrie 2012 nr. 1409 este anulat din ianuarie 2014 din cauza introducerii standardului interstatal GOST 31999-2012 (IEC 60968:1988) "Lămpi cu balasturi încorporate pentru iluminat general. Cerințe de siguranță. Condiții tehnice generale”.
Măsurători și teste
Laboratorul de testare acreditat al Întreprinderii Unitare de Stat RM „NIIIS numit după A. N. Lodygin” (nr. reg. ROSS RU.0001.22ME33) efectuează măsurători ale parametrilor electrici și de lumină, caracteristici colorimetrice și alte teste ale produselor LED. Testele comparative efectuate în mod regulat au permis specialiștilor de la Întreprinderea Unitară de Stat RM „NIIIIS numită după A. N. Lodygin” împreună cu SRL „VNISI”, FSUE „VNIIOFI”, SRL „Archilight”, compania „Optogan”, CJSC „Svetlana-Optoelectronics” 127 metode pentru monitorizarea parametrilor LED-urilor și surselor de lumină LED, care au fost ulterior incluse în proiectele GOST R „Surse de lumină electrică. Metode de determinare a parametrilor lumini și electrici”, GOST R „Surse de lumină electrică. Metode pentru determinarea caracteristicilor spectrale și de culoare.” Aceste proiecte GOST R sunt în prezent în faza de examinare.
Specialiștii Întreprinderii Unitare de Stat RM „NIIIIS numit după A. N. Lodygin” fotometru nu numai surse electrice de lumină LED, ei au stăpânit și măsurătorile sistemelor de evacuare fotoluminiscente, al căror parametru principal de iluminare este luminozitatea. Pentru a-l evalua, în 2012, a fost achiziționat un luminometru Konica Minolta LS-100, care permite estimarea valorii luminozității de la 1 cd/m2 și mai mult. Acest dispozitiv vă permite să măsurați luminozitatea lămpilor LED și a surselor de lumină.
Certificare produs LED
La data de 15 februarie 2013 a fost dat în vigoare TR CU 004/2011, elaborat în conformitate cu Acordul privind principiile și regulile comune de reglementare tehnică în Republicile Belarus și Kazahstan și Federația Rusă din 18 noiembrie 2010 cu scopul de a: instituirea unei uniuni vamale pe un singur teritoriu vamal unificate cerințe obligatorii pentru aplicarea și implementarea echipamentelor de joasă tensiune (BT) și asigurarea liberei circulații a BT puse în circulație pe teritoriul unic al Uniunii Vamale.
Dacă în legătură cu OD au fost adoptate și alte reglementări tehnice ale Uniunii Vamale, care stabilesc cerințe pentru aceasta, atunci OD trebuie să respecte cerințele acestor reglementări tehnice ale Uniunii Vamale, care i se aplică. De exemplu, acestea includ Reglementările tehnice ale Uniunii Vamale „Compatibilitate electromagnetică mijloace tehnice„(TR TS 020/2011), aprobat. Hotărârea Comisiei Uniunii Vamale din 9 decembrie 2011 Nr.879.
NO include echipamente electrice destinate utilizării la o tensiune nominală de 50-1000 V (inclusiv) curent alternativ și 75-1500 V (inclusiv) curent continuu.
Lista BUT, sub rezerva confirmării conformității sub formă de certificare conform TR CU 004/2011, include echipamente de iluminat și surse de lumină, inclusiv LED-uri.
Astfel, confirmarea conformității (certificarea) echipamentelor de iluminat și surselor de lumină din Uniunea Vamală se va efectua în conformitate cu:
Standardele pentru lămpi și module LED au fost enumerate mai sus. Lista standardelor de la [,], care stabilesc cerințe de siguranță pentru cele mai comune lămpi cu LED:
- STB IEC 60598-1-2008 „Lămpi. Partea 1. Cerințe generale și metode de încercare”;
- GOST IEC 60598-2-1-2011 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 1. Lămpi staționare de uz general”;
- STB IEC 598-2-1-99 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 1. Lămpi staționare de uz general”;
- GOST R IEC 598-2-1-97 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 1. Lămpi staționare de uz general”;
- STB IEC 60598-2-2-99 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 2. Lămpi încastrate”;
- GOST R IEC 60598-2-2-99 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 2. Lămpi încastrate”;
- STB IEC 60598-2-3-2009 „Lămpi. Partea 2-3. Cerințe suplimentare la lămpi pentru iluminarea străzilor și drumurilor”;
- GOST IEC 60598-2-5-2012 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 5. Spotlight Floodlight”;
- GOST R IEC 60598-2-5-99 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 5. Spotlight Floodlight”;
- STB IEC 60598-2-5-2002 „Lămpi. Partea 2. Cerințe speciale. Secțiunea 5. Spotlight Floodlight.”
Masa 2. Descrierea procedurilor în conformitate cu schemele de certificare
| Proceduri | ||
| Schema 1s | Schema 3c | Schema 4c |
| Depunerea de către solicitant la organismul de certificare a produsului a unei cereri de certificare cu documentația tehnică atașată | ||
| Luarea în considerare a aplicării și adoptării de către organismul de certificare a produselor a unei decizii privind certificarea produsului | ||
| Selectarea de către organismul de certificare a produselor a probelor pentru testare | - | |
| Testarea mostrelor de produse de către un laborator de testare acreditat | Testarea fiecărei unități de produs de către un laborator de testare acreditat | |
| Efectuarea unei analize a stării producției de către organismul de certificare a produsului | - | - |
| Generalizarea de către organismul de certificare a produsului a rezultatelor testelor și analiza stării producției, eliberarea unui certificat de conformitate către solicitant | Analiza rezultatelor testelor și eliberarea unui certificat de conformitate către solicitant | |
| Etichetarea unui lot de produse cu o singură marcă de circulație | Aplicarea unui singur semn de circulație | |
| Controlul inspectiei produselor certificate | - | - |
Eliberarea unui certificat de conformitate cu cerințele reglementărilor tehnice ale uniunii vamale se realizează în conformitate cu documentul „Forma unificată a unui certificat de conformitate cu cerințele reglementărilor tehnice ale uniunii vamale și regulile pentru aceasta. execuție”, aprobat. Prin hotărârea Consiliului de Administrație al Comisiei Economice Eurasiatice din 25 decembrie 2012 Nr. 293. Copiile certificatelor de conformitate eliberate, dacă este cazul, se fac de către solicitant pe hârtie albă A4 (210×297 mm), certificată prin semnătura acestuia și sigiliu.
Formularele de certificate sunt produse în statele membre ale Uniunii Vamale prin tipărire. În același timp, numărul de tipărire al formularului produs în Republica Belarus conține denumirea „Seria BY”, în Republica Kazahstan - „Seria KZ”, în Federația Rusă - „Seria RU”. Formularele sunt completate în limba rusă folosind dispozitive electronice de imprimare. Dacă este necesar, numele producătorului, locația acestuia, inclusiv adresa reală (cu excepția numelui statului) și informațiile despre produs (tip, marcă, model, articol produs etc.) pot fi indicate cu litere de alfabetul latin. Reversul certificatului de conformitate poate fi completat în limba unuia dintre statele membre ale Uniunii Vamale în mod voluntar.
Certificatele de conformitate cu cerințele reglementărilor tehnice ale Uniunii Vamale sunt emise de organismele de certificare incluse în Registrul Unificat al Organismelor de Certificare și al Laboratoarelor de Testare (Centre) al Uniunii Vamale. Testele în scopul certificării sunt efectuate de laboratoare (centre) de testare acreditate, incluse și în Registrul Unificat al Uniunii Vamale.
Regulile pieței
Echipamentele de iluminat sunt puse în circulație pe piață dacă sunt conforme cu TR CU 004/2011, precum și cu alte reglementări tehnice ale Uniunii Vamale care îi sunt aplicabile și cu condiția ca acestea să fi fost confirmate ca fiind conforme cu TR CU.
Echipamentele care îndeplinesc cerințele TR CU 004/2011 și au trecut confirmarea conformității trebuie să fie marcate cu un singur semn de circulație a produsului pe piața statelor membre ale Uniunii Vamale, aprobată prin Hotărârea Comisiei Unirii Vamale din iulie 15, 2011 Nr. 711 (sub rezerva modificărilor aprobate prin Hotărârea Uniunii Vamale a Comisiei din 23 septembrie 2011 Nr. 800) (Fig. 3).
Orez. 3. Imaginea unui semn unic de circulație a produsului pe piața statelor membre ale Uniunii Vamale
Echipamentele de iluminat, a căror conformitate cu cerințele TR CU 004/2011 nu a fost confirmată, nu trebuie marcate cu o singură marcă de circulație a produsului și nu au voie să fie puse în circulație pe piața Uniunii Vamale. Un certificat de conformitate cu cerințele Uniunii Vamale va fi eliberat pentru o perioadă de până la 5 ani pentru produsele fabricate în serie; pentru un lot (produs unic), perioada de valabilitate a certificatului de conformitate nu este stabilită.
La trecerea la confirmarea conformității cu cerințele CU TR, întreprinderile producătoare se vor confrunta cu unele inovații în procedură și probleme, inclusiv:
- Necesitatea de a dobândi standarde interstatale și de a le implementa la întreprinderi.
- Necesitatea certificării produselor de iluminat cu LED, care înainte de introducerea CU TR nu erau supuse certificării obligatorii și pentru care producătorii primeau un certificat voluntar (lampi stradale, spoturi, lămpi LED și module) sau vândute fără certificat.
- Schemele de certificare pentru produsele fabricate în serie conform CU TR necesită o analiză obligatorie a stării producției sau prezența unui sistem certificat de management al calității, ceea ce va duce la creșterea costurilor de certificare pentru întreprinderile producătoare care până în prezent nu au un sistem de management al calității certificat conform standardelor din seria ISO 9000.
În plus, înăsprirea cerințelor de acreditare Rosa pentru organismele de certificare (OC) și laboratoarele de testare (TL) va afecta indirect participanții de pe piață.
În octombrie 2012 au fost stabilite noi Criterii de Acreditare, iar în prezent, în loc de șase criterii pentru IL sunt prezentate 94, iar pentru OS, în loc de cinci, sunt prezentate 65 de criterii. Scopul stabilirii de noi criterii este de a aduce organizarea muncii OS și IL mai aproape de cerințele standardelor internaționale.
Una dintre condițiile pentru includerea testelor de laborator în Registrul laboratoarelor Uniunii Vamale este statutul laboratorului atât competent din punct de vedere tehnic, cât și independent, adică teste de laborator create la întreprinderile producătoare și acreditate în Sistemul de certificare GOST R, dacă vor să-și continue activitățile, vor trebui să decidă asupra statutului lor juridic.
OS și IL, care deseori au eliberat certificate foarte ieftin fără testarea adecvată, fie vor părăsi piața, fie vor fi forțați să efectueze teste în întregime, iar o creștere a intensității efective a muncii la efectuarea testelor în aceste IL va duce inevitabil la o creștere a costurile de testare și pot duce la creșterea costurilor serviciilor de certificare.
În concluzie, aș dori să subliniez că astăzi procesul de introducere a iluminatului cu LED capătă o formă civilizată, adică se derulează sistematic, deși, poate, nu atât de repede pe cât ne-am dori. Apariția standardelor pentru produsele LED va crea condiții favorabile pentru introducerea produselor bazate pe LED-uri eficiente din punct de vedere energetic în sistemele de iluminat. Un aspect pozitiv este ritmul tot mai mare de dezvoltare internă a modelelor de lămpi, desfășurarea lucrărilor de măsurare și evaluare a calității produselor și eliberarea de certificate care confirmă calitatea și siguranța produselor LED.
