Сколько стоит освещение?

Возьмём типовую квартиру площадью 85 м2 - три комнаты, кухня, ванная, туалет, прихожая и лоджия (балкон). По нормам на освещение 10 м2 достаточно 700-1500 лм (берём среднее значение). Значит, на всю квартиру требуется порядка 10 000 лм (или, если пересчитать на ватты, полтора десятка ламп мощностью 75-100 Вт). Где-то надо больше света (например, в гостиной), где-то - меньше. Для этого обычно используют источники локального освещения.

Приблизительно оценим, сколько у нас выйдет кВт*ч, потраченных только на освещение, приняв среднее время пользования светильниками 5 часов в день. Получается совсем не радующая глаз цифра - 200-250 кВт.ч в месяц. Это по нынешним ценам 800-1000 руб./месяц! В год набегает 12 000 руб. И это только за свет! Учтём, что срок службы у лампы накаливания (подчеркну, не китайской) составляет от силы 1500 часов. Вывод: надо использовать более экономичные источники света.

Лампы накаливания

Традиционная лампочка накаливания имеет коэффициент полезного действия (КПД) 5-8%, остальная энергия переходит в тепло. Получается, что использование ламп накаливания - непростительная роскошь в ущерб и нашему карману, и качеству освещения.

Галогенные лампы

Галогенная лампа представляет собой кварцевую запаянную колбу, внутри которой находится спираль в парах галогена (чаще всего йода). При высокой температуре йод «перетаскивает» испарившиеся атомы вольфрама обратно на спираль и восстанавливает её, что позволяет лампе работать достаточно долгое время (3 000-5 000 часов у лучших экземпляров). С появлением на рынке галогенных ламп, которые имеют КПД около 15-20 % (то есть в три раза больше, чем лампы накаливания), освещение квартиры существенно изменилось. Стали уделять больше внимания локальному свету (тем более что галогенные лампы являются точечными). До недавнего времени в моей квартире применялись именно такие лампы мощностью 35-50 Вт.

Люминесцентные лампы

Прогресс не стоял на месте - появились энергосберегающие компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые можно вкручивать вместо обычной лампы накаливания. Они имеют КПД на уровне 20-25 %, достаточный световой поток, но обладают существенным недостатком - колба лампы содержит пары ртути (разбить такую лампу небезопасно). Перегоревшую лампу нельзя просто выкинуть, её надо утилизировать.

В такой лампе светится люминофор, нанесённый на внутреннюю сторону колбы. Со временем он выгорает, и лампа приходит в негодность. Срок службы этих ламп составляет 10 000-15 000 часов (опять-таки, у лучших экземпляров). По сравнению с лампами накаливания КЛЛ достаточно дорогие. Из недостатков этих ламп стоит отметить «нежелание» включаться на полную мощность в холодном месте. С этим я столкнулся, когда использовал КЛЛ на балконе - лампа минут 20 «разогревалась», прежде чем включиться. Ещё я подметил то, что производители КЛЛ некорректно обозначают мощность своих приборов - так, на лампе мощностью 24 Вт (уважаемой фирмы OSRAM) был замерен ток, который составил 170 mА, что соответствует 37 Вт (пустячок, но неприятно). Но экономия была существенной - всё освещение в квартире, оборудованной люминесцентными лампами «нажигало» 150-160 кВт. ч/месяц.

Светодиодные светильники — немного теории

Ну вот мы и подобрались вплотную к светодиодным светильникам. Светодиод - прибор, который пропускает ток в одном направлении и при этом светится. Эффективность свечения сверхъяркого светодиода - 160 лм/Вт! Для сравнения: лучшие лампы накаливания дают 16 лм/Вт, КЛЛ - 64 лм/Вт, трубки дневного света - 80 лм/Вт. Для светодиода приведённое число - не предел, реально достижимые в ближайшие годы значения - 200-215 лм/Вт!

КПД у лучших образцов светодиодов достигает 50%, то есть на 1 Вт света выделяется примерно 1 Вт тепла. В настоящий момент нет более совершенного источника света. Срок службы светодиодов достигает 50000-80000 часов, то есть при работе по 5 часов в день светодиод проработает более 30 лет. Он не перегорит, как лампа накаливания, просто у него будет снижаться интенсивность излучения, то есть происходить деградация по световому потоку.

Особенностью светодиода является направленное излучение, которое характеризуется так называемым двойным углом половинной яркости. Этот параметр является чуть ли не основным у мощных осветительных светодиодов.

Другой характеристикой светодиода является его мощность, определяемая размерами кристалла (чипа) и его излучающей способностью. Для её оценки используют такие единицы как mil (1 mil = 1/1000 дюйма) и величину протекающего через кристалл тока. Естественно, чем больше кристалл и протекающий через него ток, тем мощнее светодиод. Мощные источники, содержащие несколько чипов, называются матрицами.

Если проходящий через светодиод ток не ограничивать, он в конце концов перегорит. Поэтому для питания светодиодов используют стабилизированные источники тока - так называемые драйверы. Они представляют собой небольшую электронную схему, реализующую принцип ШИМ (широтно-импульсной модуляции). К слову сказать, у КЛЛ схема питания намного сложнее.

Светодиодные светильники — от теории к практике

Перейдём к практике перехода на светодиодное освещение. Если мы просто поменяем галогенные или энергосберегающие лампы на светодиодные, то особой экономии нам это не даст. Почему?

Во-первых, не все светодиодные лампы смогут выдержать те условия, в которых работают обычные лампы накаливания. Например, лампа в ограниченном пространстве должна хорошо охлаждаться - вспомним про тот пресловутый ватт тепла с каждого полезного ватта освещения, который обязательно нужно отвести куда-то. Если такого охлаждения нет, будет перегрев кристалла и, как следствие, выход лампы из строя.

Лампы, собранные на маломощных светодиодах, можно использовать, но только в качестве подсветки, а не для основного освещения. У меня в квартире такую подсветку имеют проходные арки, коридор и ниши в гостиной у окна. Там раньше стояли галогенные лампы GU10 мощностью 35 Вт. Цена таких светодиодных ламп относительно невысока: Gauss LED GU10 мощностью 2-2,5 Вт - 110-130 руб., то есть сопоставима с энергосберегающими. Поэтому изготавливать их самостоятельно не имеет смысла. Но посчитаем экономию: раньше - 35 Вт х 12 = 420 Вт; теперь - 2,5 Вт х 12 шт. = 30 Вт!

Не всякий светильник можно переделать на светодиодный без особого труда и затрат. Например, если вы хотите сохранить его внешний вид. Или же условия эксплуатации диктуют свои правила, например, потолочные светильники в ванной комнате должны быть герметичными. Тут волей-неволей придётся купить дорогие светодиодные лампы рублей по 300-450 (зато качественные лампы прослужат долго). Посчитаем экономию электроэнергии: до замены потребление равно 50 Вт х 12 шт. = 600 Вт, а после - 6 Вт х 12 шт. = 72 Вт. Но экономию средств вы ощутите через год, так как потратите на светодиодные лампы достаточно большую сумму. Но и здесь игра стоит свеч!

Изготовление ламп своими руками

Вот мы и подошли к самому интересному и нужному - изготовлению светодиодных ламп своими руками. Во-первых, самодельные светодиодные лампы оказываются на порядок дешевле покупных, во-вторых, характеристики их заведомо лучше, так как вы сами выбираете детали, и, в-третьих, фантазию вашу никто не ограничивает.

Покупать для ламп комплектующие выгодно на отечественных специализированных сайтах: http://www.artleds.ru/, http://www.chipdip.ru/ (Москва); http:// www.chip-nn.ru/ (Нижний Новгород); http://alled.ru/ (Барнаул) и многих других. На www.eBay.com реально(!) купить оптом светодиоды мощностью 1-3 Вт типа emitter по 8-15 руб./шт., драйверы по 40-60 руб./шт. (на время написания статьи), дешёвые радиаторы под светодиоды и многое другое. Рекомендую!

Я начал с кухни

Первой переделкой в моей квартире была замена встроенных светильников в козырьке над кухонным столом - там стояли 5 галогенных ламп мощностью по 20 Вт каждая [1], которые я заменил трёхваттными светодиодами, вставив затем другие радиаторы в споты. И вместо 100 Вт потребления получил 15 Вт. Две энергосберегающие лампы Т5 мощностью по 13 Вт над рабочими столами (перегорали раз в год) я поменял на светодиодные линейки, содержащие по 14 светодиодов Samsung 5060 мощностью 0,5 Вт (экономия 7 Вт). В результате я получил хорошо освещенную рабочую поверхность.

Затем я переделал лампу, висящую непосредственно над обеденным столом, на светодиодный аналог [2]. В результате вместо 24 Вт потребления получил 7 Вт без потери освещённости.

Для витрины с коллекцией в углу кухни [3] сделал светодиодную подсветку, которая может переключаться из режима демонстрации (6 Вт) в режим подсветки (3 Вт).

Все светильники на кухне управляются независимо друг от друга и редко работают вместе. Итого на освещении кухни мы сэкономили 250 - 49 = 201 Вт!

К кухне примыкает лоджия, на которой я переделал потолочный светильник с двумя 15-ваттными КЛЛ [4]. Эти лампы при отрицательной температуре долго разогревались, прежде чем включиться. Мне порядком это надоело, и я поставил 12 одноваттных светодиодов.

Гостиная

Освещение в гостиной было разбито на три группы: цветная подсветка в центре потолка (10 шт. трубок Т4), подсветка ниш (GU10 2 х35 Вт) и растений на окне (миньоны 2 х 40 Вт) и основной свет. На него приходилось 620 Вт (10 шт. галогенных ламп GU10 по 50 Вт и три миньона по 40 Вт). Для комнаты площадью 21 м2 - непростительно много. Были изготовлены для поворотных спотов с миньонами лампы на базе трёхваттных светодиодов, а для основного света - десять трёхваттных модулей на базе одноваттных светодиодов. Подсветка в нишах была заменена на покупные лампы GAUSS LED 2,5 Вт [5]. Итак, 850 Вт превратились в 130 Вт, причём на основной свет приходится всего 39 Вт - хорошая экономия!

Ванная комната

Свет на потолке (36 Вт) включается только тогда, когда надо принять душ или постирать руками. Я переделал галогенные светильники (2 х 20 Вт) над умывальником на светодиодные и подключил их к датчику движения и вместо 40 Вт галогенного света получил 8 Вт светодиодного [6].

Спальня

В спальне по центру потолка висела шестирожковая люстра с 60-ваттными лампами накаливания и стояли 9 галогенных ламп G4 по 10 Вт в поворотных спотах в нишах и алькове над кроватью. Итого 450 Вт на комнату в 14,5 м2. Слоты были переделаны на светодиодные 9 х 1 Вт [7]. С люстрой пришлось повозиться - жена хотела сохранить её внешний вид. В результате были изготовлены лампы на основе двухваттных светодиодов мощностью по 6 Вт [8], взаимозаменяемые с лампами накаливания типа миньон. В результате вместо 450 - всего 45 Вт!

Оставался без переделки только кабинет площадью 11 м2. В нём висела трёхрожковая люстра с 13-ваттными энергосберегающими лампами. Так же, как и в спальне, люстра мне очень нравилась - она соответствовала стилю кабинета. Поэтому было решено изготовить под неё светодиодные лампы мощностью 5 Вт, которые совместимы с цоколем Е14 [9]. Экономия всего 24 Вт - пустячок, а приятно.

Подведём итоги

Итак, переделка освещения в квартире в основном завершена. Остались мелочи - переделать настольные лампы с КЛЛ мощностью И Вт (одну, с лампой накаливания в 40 Вт, я уже переделал на светодиодную 3 Вт) да кое-где сделать дополнительную светодиодную подсветку (например, над синтезатором, в баре или книжном шкафу).

Сейчас электросчётчик накручивает не более 110-115 кВт*ч в месяц вместе с бытовыми приборами при неограниченном использовании света вместо 250-300 кВт*ч при постоянном контроле расходования электроэнергии. Я не ругаюсь больше с женой из-за невыключенного света, да и сам частенько забываю его выключать.

Но что важно, появляются всё новые и новые светодиоды, более совершенные, надёжные, а главное - дешёвые. Я верю, что за светодиодами - будущее!

О. Михайлов, Москва