База знаний

Ресурс светильников или как проверить продавца на завышение параметров

Итак, вопрос. Светодиодные светильники на сегодняшний день долговечные или нет? Большинство продавцов утверждает, что да. Многие пишут ресурс 100 000 часов. Другие скромничают и пишут 30 000 часов. 100 000 часов это 11 лет работы без перерывов или 50 лет работы по 8 часов с рабочие дни. Верится? Мне вот лично не очень. И это при условии, что я последние 10 лет занимаюсь разработками и производством светодиодных светильников.
Давайте разбираться по порядку. Начнем с начала, со светодиодов. Производители очень редко пишут ресурс производимых ими светодиодов. И вот почему. Ресурс светодиодов определяется достаточно специфично. Выработанным ресурсом кристалла считается снижение светового потока до 70%. Светодиод, являясь твердотельным источником света, в котором электрический ток напрямую преобразуется в световой поток, теоретически является вечным, поэтому до полной потери светового потока может пройти реально много времени. Также при реальной эксплуатации светодиод подвержен дополнительным факторам, ускоряющим старение:
· Температура. Чем выше температура кристалла, тем быстрее деградирует световой поток. Температура кристалла зависит от тока, проходящего через кристалл, а также окружающей температуры (tambient).
· Влажность, газы, остальные воздействия. Данные условия в значительной мере влияют на люминофор, его цвет и прозрачность.
Считается, что при температуре кристалла в 85°С он теряет световой поток за 50000 часов на 30%. Из школьного курса химии известно, что повышение температуры на 10° ускоряет химические процессы вдвое. Соответственно и уменьшение температуры замедляет реакции. В природе это правило можно считать универсальным и распространяющимся на многие другие процессы (испарение, диффузию и пр), в том числе и на старение и деградацию светодиодов.
Вывод математический. Производители, которые обещают ресурс в 100 000 часов, просто обязаны обеспечить температуру всех кристаллов не выше 75°С.
Что же имеется по факту? Берем первый попавшийся китайский светильник ЖКХ, смотрим:
Температура светодиода
Фотография светодиода в инфракрасном диапазоне
Для справедливости скажем, что замер осуществлялся при температуре окружающей среды ta=+26°С. Нууу. Мне лично все понятно. При предельной температуре эксплуатации светильника по паспорту +40°, температура кристалла должна быть около 125-126°С. Какой будет ресурс такого светильника? Модель называть не буду, но скажу одну подсказку. В соответствии с законами физики, чтобы кристалл светодиода не нагревался выше 75°С, необходим теплоотвод с площадью 50-65 кв. см на каждый ватт мощности светодиода. И никакие 15-30 кв. см. светодиоду жить не дадут. У данного светильника этот параметр был в районе 19 кв. см. на 1 ватт.
Вывод организационный. В тот же ЖКХ светильник размером 14х14см просто невозможно впихнуть 12Вт, а тем более 18. Законы физики не любят, когда их нарушают. Нарушить их невозможно, можно только обмануть покупателей. В остальные «корпуса» светильников также можно впихнуть определенное количество ватт, и эти ватты не меняются ни со временем, ни с географией, а только с наглостью маркетологов и жадностью продавцов.
Для сравнения светильник разработки ООО "ЮГ" ЖКХ 20х20см размером и выходной мощностью 7 Вт. Как говорится «законы физики взяток не берут»:
Впрочем, исключения есть. Потихоньку КПД светодиодов растет, а это значит, что все больше электроэнергии преобразуется в свет и меньше в тепло. Когда я начинал, 10 лет назад, обычной нормой для светодиода были цифры 90-110 лм/Вт, сейчас обычные показатели для светодиодов 150-170Лм/Вт. Но и тут встречаются «маркетологи», которые приписывают своей продукции 190-200-210Лм/Вт. Как всегда маркетологи не врут, они просто не договаривают. Светодиод можно разогнать до таких значений и даже больше, и даже дотянуть до почти 100% КПД (около 273Лм/Вт для 4000К кристалла), но потребуется снизить ток на кристалл со 150мА до 1мА или даже до 0,1мА, и тогда у нас получится светильник в эффективностью 250-260Лм/Вт, количеством светодиодов 10-100 тысяч штук на светильник и стоимостью как у автомобиля. Экономически это смысла не имеет никакого. Может позже, лет через 30-50…
Второе исключение – грамотно спроектированный теплоотвод, обязательные замеры и испытания производителем. Здесь есть проблема. Миром правят маркетологи, а не инженера, поэтому в большинстве светильников очень много маркетинга (логотипы, упаковка, дорогие сайты) и маловато инженерии (замеров, испытаний, мероприятий по увеличению ресурса). Но мир не стоит на месте, конкуренция понемногу делает свое дело, заказчики находят своих поставщиков, лютые производители потихоньку остаются без клиентов.
Продолжение следует…