Светодиодные решения для бюджетной сферы
Краткая справка: Долин Евгений Владимирович – дипломированный инженер-электро-механик, проработал 10 лет в светодиодной промышленности. В настоящее время является независимым экспертом по светодиодному освещению и председателем организационного комитета Московского международного форума «Светодиоды в светотехнике» www.ledforum-moscow.ru.
Евгений Владимирович, какие предложения для бюджетной сферы уже сейчас существуют на рынке светодиодного освещения? Что уже можно применять?
Предложения есть по уличному освещению, общедомовому освещению (лифтовые холлы, подъезды, предподъездное освещение, подвальные и чердачные помещения) и офисные помещения. Вот три направления для бюджетной сферы, как я их вижу. Я не беру здесь декоративное, архитектурное освещение, это важно, но не предмет первой необходимости.
Что еще важно для бюджетной сферы: весь потенциал энергосбережения светодиодного освещения раскрывается при использовании систем управления. Это дополнение, которое позволяет действительно экономить электроэнергию, даже в сравнении с компактными люминесцентными лампами. Последний пример. В Москве в районе Сокол выполнен комплекс энергосберегающих мероприятий в двух жилых домах (старые типовые 12-тиэтажки). Работы велись одной московской компанией совместно с администрацией р-на Сокол.
Была полностью заменена электропроводка с тем, чтобы можно было поставить счетчики на учет электроэнергии, затраченной на общедомовое освещение. В одном доме лифтовой стояк и коридоры освещены обычными линейными люминесцентными лампам. В другом доме – светодиодными светильниками с использованием системы управления (использовали датчики движения). Когда в межквартирных коридорах находятся люди, горят все светодиоды, когда людей нет, то горит одна треть светодиодов. В стояках свет горит постоянно.
Было проведено сравнение потребления электроэнергии за год. Выяснилось, что благодаря светодиодам и датчикам движения удалось снизить электропотребление в несколько раз по сравнению с домом, в котором использовались традиционные люминесцентные лампы.
Насколько можно снизить электропотребление в процентном выражении?
От 50 до 80% в зависимости от того, что заменяется.
Насколько конкурентоспособны сегодня светодиодные светильники в бюджетной сфере?
Светодиодные решения сейчас не столь дороги. Например, покупая светильник для лифтовых холлов можно уложиться в 2 тыс. руб. Обычный светильник для компактной люминесцентной лампы (далее КЛЛ – прим. ред.) стоит 250 руб., лампа к нему хорошая качественная стоит примерно 150-250 руб. Т.о. разрыв в цене не фатальный.
Другое дело, где купить хорошую КЛЛ? И даже качественные лампы от известных производителей, ввезенные из-за рубежа, с большим сроком службы могут перегореть в наших сетях. «Забросы» напряжения в сетях колоссальные, легко могут подключить сварочный трансформатор, или же может «отвалиться» ноль и в сети начинается перенапряжение. Ночью напряжение поднимается, днем опускается. Это все «убивает» и люминесцентные и, отчасти, светодиодные решения, если они не имеют специальной защиты.
В бюджетной сфере важно другое. У нас не умеют и не хотят считать стоимость владения. Кто-то владеет, кто-то обслуживает, кто-то потребляет, они все между собой не увязаны. Увязаны лишь через тарифы. А реально в величину тарифа входят все потери, весь небаланс потребления. Ведь можно сэкономить гораздо проще – сократить потери в распределительных сетях, но эта работа кропотливая: нужно смотреть, кто крадет электроэнергию, как она распределяется, где есть потери (оборван кабель, утечки в землю).
Поэтому, если во главу угла встанет стоимость владения, тогда все будет просто и понятно. Когда все в одних руках: построили, вложили деньги в светодиодное освещение, начинаем их возвращать. За счет чего? За счет снижения платы за обслуживание, т.е. реже надо менять лампы, меньше надо платить за электроэнергию, не нужно покупать расходные материалы.
Все статьи расходов известны. Пожалуй, кроме одной, которая как-то широко неизвестна, но кто «в теме», тот прекрасно знает, что это значит – «цена подключения», когда планируется новое строительство. Например, светодиодные светильники для освещения трассы 2-го московского автомобильного кольца, которое проектируется в дополнение ко МКАДу, окупятся в момент подписания проекта. Вот подписали, что мы ставим светодиодные светильники, и они уже по нулевой стоимости пошли. Потому что меньше плата за подключение мощности. Там же, вообще, кое-где нужно заново прокладывать силовые кабели и трансформаторные подстанции ставить, чтобы осветить такой объект.Вот пример конкурентности светодиодной технологии.
Какие предложения для систем наружного освещения поселений существуют на рынке светодиодного освещения? В каких областях (освещение улиц, магистралей, парковых зон, придомовых территорий, архитектурное освещение, световая реклама) они в первую очередь востребованы?
Уличное освещение сейчас самая горячая тема, огромное количество предложений существует по различным уличным светильникам. Предложения есть и для освещения дорог, парковых зон, придомовых территорий и т.п. и по архитектурному освещению зданий и сооружений и световой рекламе.
Все технологии освещения опробованы. Но качественных решений, к сожалению, пока мало.
В настоящее время в Москве ГУП «Моссвет» ведет мониторинг светодиодных решений для уличного освещения. Совместно с ООО «ВНИСИ» – Всероссийским научно-техни-ческим светотехническим институтом Моссвет реализовал несколько проектов светодиодного освещения (об одном из них мы уже рассказывали на страницах журнала – «Опыт применения светодиодных светильников для освещения наземного пешеходного перехода в г. Москве», см. ЭС № 4 (4)/2009 – прим. ред.).
Например, они осветили светодиодами участок дороги по адресу проезд Дубовой рощи с целью наблюдения за работой светодиодных светильников в реальных условиях города. У Моссвета есть лаборатория, которая способна оценить качество этого освещения, потому что абсолютное большинство предложений на рынке светодиодных светильников на сегодняшний день не соответствует никаким требованиям к уличным осветительным приборам.
Есть проблемы применения светодиодного освещения на крупных магистралях. Чтобы эффективно использовать светодиодный свет, нужно опоры ставить чаще и ниже.
Обычная газоразрядная лампа доставит свет туда, куда может. Светодиодный светильник доставит свет туда, куда нужно. Любой источник света светит во все стороны, а чтобы сформировать световой поток ставят светоотражатели, рассеиватели и т.п. и на этом теряют свет. Светодиод изначально уже светильник. Ему не нужны по определению какие-то оптические системы. Они применяются в отдельных случаях, когда необходимо получить, например, узкий световой пучок или так называемую «бабочку» – широкую кривую распределения света. Тогда нужна специальная оптика, чтобы это сформировать.
Поэтому основная проблема на магистралях – это опоры. Опоры дорогие и работы по их установке дорогие. Светодиодную систему проектировать нужно изначально. Есть достаточно мощные светильники, которые могут обеспечить нужные освещенности даже на большом удалении от центра дороги, но их не так много. Осветить магистрали высшего класса – это задача очень непростая, даже на традиционных светильниках.
Когда мои коллеги рассчитывали установку по освещению железнодорожной платформы, выяснили, что дешевле привезти готовые импортные опоры, у которых гарантия на покрытие 15 лет, чем покупать отечественные оцинкованные, которые к тому же уступают по сроку службы.
Насколько конкурентоспособны сегодня светодиодные источники света в системах наружного освещения в сравнении с лампами ДРЛ, МГЛ, НЛВД?
Единственный источник света, с которым светодиодам пока сложно конкурировать – это натриевая лампа (НЛВД).
Если сравнивать по эффективности, т.е. по количеству световой энергии на единицу электрической энергии (лм/Вт), то натриевые лампы серьезные конкуренты для светодиодов в уличном освещении. Эффективность натриевых ламп продолжают наращивать, но фундаментальная особенность натриевых ламп – они всегда светят желтым светом, они не будут никогда белыми или другого цвета. Соответственно где-то с этим можно смириться, на тех же загородных трассах. Но в городах уже речь идет об установке хотя бы металлогалогенных ламп (МГЛ), чтобы не терять фасады, чтобы не терять облик города.
Поэтому там, где важно цветораспознавание, то там конкурентом светодиодам выступают МГЛ. У них спектр очень хороший, но они достаточно дороги и срок жизни у них существенно меньше, чем у светодиодов, т.е. окупаемость у них хуже. Плюс это высоковольтные источники питания. Хотя качество освещения у них выше, чем у светодиодов.
В чем преимущества светодиодных светильников перед светильниками с линейными люминесцентными лампами? В чем они проигрывают им?
Люминесцентные светильники имеют свои преимущества перед светодиодными, имеют и свои недостатки.
Преимущества люминесцентных ламп (далее ЛЛ – прим. ред.) старого поколения в том, что они не слепят. Сейчас на смену идет новое поколение люминесцентных линейных ламп (имеются в виду лампы типа Т5 – прим. ред.), они эффективнее, у них срок службы больше, трубочка у них тоньше, но, соответственно, и концентрация светового потока с единицы площади у них больше. Это беда и светодиодов и современных КЛЛ. Их нельзя допускать в поле прямого зрения. Они слепят людей, причем кардинально снижается трудоспособность. В 2 раза может упасть работоспособность персонала, если у него освещение будет со слепящим действием.
С другой стороны ЛЛ старого поколения с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (далее ПРА – прим. ред.) являются источником неприятных и утомительных для глаз пульсаций. Мое поколение это ощутило в полной мере, когда в 70-х годах люминесцентное освещение начали внедрять в школах. 80% учащихся вышло из школы с испорченным зрением. И до сих пор это продолжается. При этом люминесцентное освещение можно сделать правильным. Нужно чтобы пульсации были снижены. Сейчас встроенные в ЛЛ современные электронные ПРА снижают эти пульсации.
У правильно сделанного светодиодного светильника пульсации отсутствуют по определению. Их невозможно определить существующими приборами. Да и глаз их не чувствует. ЛЛ только с очень хорошими специальными пускорегулирующими ПРА имеют пульсации меньше 10%.
У ЛЛ есть одна фундаментальная особенность, по которой они проигрывают светодиодам. Это спектр излучения. У ЛЛ спектр излучения линейчатый. Солнце излучает свет во всех диапазонах частот. Лампа накаливания по спектру ближе всего к солнцу, поэтому с ней мы наиболее комфортно себя чувствуем. Люминесцентное освещение симулирует солнечный свет. Хорошая ЛЛ дает 3 основных пика в определенных областях спектра в соответствии с рецепторами нашего глаза. А мозг как компьютер дорабатывает и додумывает эти вещи. Так вот у люминесцентных ламп спектр очень узкий, а у светодиодных спектр шире. Он хуже, чем у лампы накаливания, но он на 2 порядка лучше, чем у ЛЛ.
Соответственно наш мозг нагружается меньше и ему проще додумать, т.к. у него больше исходный объем информации о свете. Это фундаментальная вещь, которая до конца еще не исследована. Это первое, что мы нащупали в работах с гигиенистами-светотехниками, но здесь еще нужно много обдумывать. По моему, эти вещи не были исследованы, когда внедрялись ЛЛ.
Еще очень важно разбираться в терминологии, понимать различие между источниками света, в том числе и люминесцентными. Я думаю о том, что есть разные ЛЛ (компактные, Т5, Т8, Т16) с разными характеристиками, неспециалисты (в т.ч. и работники муниципалитетов) не имеют внятного представления.
Можно ли применять светодиодные светильники в детских учебных заведения, больницах?
В функциональных помещениях больниц, детских дошкольных учреждениях, школах и ПТУ применение светодиодных светильников пока запрещено. Это прописано в новой редакции Санитарных правил и норм «Естественное и искусственное освещение в жилых и общественных зданиях». Потому что исследования, которые мы провели полгода назад, были поставлены на людях с уже хорошо сформированным зрительным аппаратом, т.е. глаз у них уже вырос, а у детей – нет.
У меня растет обеспокоенность тем, что государство планирует полностью запретить использование ламп накаливания. Это еще один шаг, что нация потеряет зрение. Нельзя детей лишать света, самого близкого к естественному. Поэтому мы так осторожно подходим к применению светодиодов в детских садах и школах. Нужно проводить дополнительные исследования. Люминесцентное освещение, хотя оно хуже, по моему убеждению, чем светодиодное, но оно было внедрено. А теперь к светодиодам отношение более настороженное.
Какие существуют требования к условиям эксплуатации светодиодных светильников для обеспечения их нормальной работы?
Никаких: ни вибрация, ни мороз им не страшен. Отвод тепла от самого светодиода, вот что важно. Качественно сделанный светильник должен обеспечивать выполнения требований производителя светодиодов об отводе тепла, т.е. в светильнике не должны перегреваться светодиоды.
В хорошо спроектированном светодиодном светильнике должен стоять ограничитель по температуре. Если на улице солнечный день, а светильник забыли выключить, то он может очень существенно нагреться. Термоограничивающий элемент не допустит этого, вовремя отключит светильник. Цена вопроса – пол доллара. Но это нужно просто предусмотреть, чтобы разработчик учел это.
Поэтому необходимо работать только с надежным поставщиком. Можно обращаться за консультацией к независимым экспертам в специализированные консультационные центры. Их пока мало, но они есть. Один из таких центров создала компания РЖД. По распоряжению руководства РЖД один из институтов железных дорог обязан вести экспертизу всех светодиодных проектов, которые ведутся на железной дороге. Есть экспертная группа, которая оценивает, что предлагается. Было бы замечательно, если бы такие группы возникали при каких-то энергосберегающих советах, организациях, ассоциациях.
Существует ли такая проблема в светодиодных светильниках как спад освещенности после некоторого срока эксплуатации? Как решается?
Да, существует. После 50 тыс. ч спад освещенности не должен превышать 30%. Надо потребовать от поставщика гарантию на срок окупаемости. В РЖД сейчас применяют светильники с гарантией не менее 5 лет, а срок окупаемости колеблется в районе 5-7 лет по их оценкам. Поэтому на 5 лет, пожалуйста, гарантируйте, что световой поток упадет не более, чем на 30 %. Ну а дальше уже как получится – методов проверки этого нет.
Какова ремонтопригодность светодиодных светильников? Есть мнения, что, несмотря на большой срок службы самих светодиодов, остальное оборудование, входящее в состав светильника, например, блок питания, может выйти из строя гораздо раньше.
Эти беспокойства совершенно обоснованны, потому что в недорогом блоке питания для фильтров используются, как правило, электролитические конденсаторы. Никакой электролит не будет жить 50 тыс. ч. Это профанация. Есть решения (они стоят дороже), в которых действительно и блоки питания живут столько же. В основном, нужно, чтобы блок питания можно было вынуть, отремонтировать или заменить. Раньше в традиционных светильниках имелись отдельные отсеки для пускорегулирующего аппарата и для источника света. Еще отдельно могла быть часть, где производится подключение. Сейчас разрабатывают светильники, как правило, не профессионалы. Светодиоды пришли из области радиоэлектроники. Светотехники «проспали» появление светодиодов. Соответственно те компании, которые «живут» на традиционном свете, очень неохотно разворачиваются в сторону светодиодов. Подходы, которые наработаны в светотехнической индустрии, утрачиваются. Изобретатели придумывают что-то новое. В основном они все делают монолитное, неразборное.
И получается, что если светильник вышел из строя, то его нужно снимать и отсылать куда-то. Но эксплуатирующая организация, как правило, не готова к квалифицированному ремонту. В лучшем случае они могут вывернуть и вкрутить лампочку, а ПРА и блоки питания не ремонтируют.
Поэтому существуют две противоречивые тенденции. С одной стороны стремятся загерметизировать наглухо, закрутить все как следует, чтобы было неразборное. С другой стороны сложнее обеспечить защиту от пыли и влаги, но чтобы светильник можно было собрать и разобрать. В светодиодной части я склонен к тому, чтобы основная часть со светодиодами была неразборная, но отсек, где располагается источник питания, должен быть доступен для обслуживания. На рынке сейчас представлены самые разные решения, в т.ч. и совершенно не разборные устройства.
Приобретая светодиодные светильники нужно думать об обслуживании, требовать гарантию не меньше срока окупаемости. Требовать расчет срока окупаемости. Гарантия дается на соответствие техническим условиям. Если в ТУ прописаны максимум геометрические размеры и мощность, вот вам только это и будут гарантировать. Если прописано что-то еще, значит будет и соответствующая гарантия.
Может ли свет от светодиодных источников света нанести вред здоровью человека, например, зрению? Проводились ли исследования на эту тему?
Светодиод как источник света безвреден. Но если его направить прямо в глаз, то, скорее всего, будет ожог сетчатки.
Светодиод безвреден, в отличие, например, от ксенона, где высокая доля ультрафиолета.
Есть источники света, которые действительно вредны для длительного восприятия глазом, светодиоды к ним не относятся – это результаты проведенных исследований. У светодиодов нет побочных эффектов, которые влияли бы на человеческий организм. В светодиодах ультрафиолета нет по определению.
В связи широкомасштабной кампанией по энергосбережению, которая развернута в настоящее время в стране и нарастающим интересом к светодиодным источникам света на самом высоком уровне, существует ли такая опасность, что на российский рынок хлынет поток низкокачественных светодиодных источников света?
Это не просто опасность, это неизбежность. Он должен был хлынуть и хлынул. Объем компаний, которые занимаются производством светодиодных светильников в Юго-Восточной Азии колоссальный. Там человек первый год продает светодиоды, на второй год он начинает делать из них изделия, на третий год он покупает установку по производству светодиодов. Это реалии Китая. Китай уже сейчас перепрыгнул этап КЛЛ и уже сейчас производит больше светодиодных светильников, чем КЛЛ.
Китай теперь продает светодиодные лампы. Они через уже 500-600 ч эксплуатации будут светить не белым, а синим цветом. И люди на какое-то время отвернуться в быту от светодиодов, как от КЛЛ отвернулись. Потом опять эта тема вернется. Стандартов пока в России нет, ввезти можно все, что угодно. Барьеров против некачественной продукции особенно на потребительском рынке у нас в России нет.
Как отличить качественные светодиодные источники света от некачественных? Как защититься от недобросовестных производителей?
Действительно качественных светодиодных решений мало, поэтому нужно очень продуманно подходить их закупке. Здесь не работает пресловутый закон о закупках (№ 94-ФЗ от 21 июля 2005 г. «О размещении заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд – прим. ред.), потому что заказчик, как правило, не может сформировать внятно техническое требование к изделию. А по цене однозначно выигрывает Китай, а китайские светильники живут недолго.
У некачественных светодиодных светильников диаграмма направленности абсолютно неправильная, данные по энергоэффективности – это ложь и спекуляции, никаких способов проверить достоверность заявленных параметров не существует. Основная проблема для светодиодного освещения – как проверить то, что заявляет производитель. Производитель, применяющий даже качественные светодиоды известных брендов Philips, Osram, Cree, Nichia, Seoul Semiconductors ссылается на данные производителя светодиодов, данные для лабораторных условий испытаний самого светодиода. Он говорит, у меня светодиоды мирового лидера, поэтому у меня параметры светильника на мировом уровне. Причем световой поток светильника считают простым суммированием потоков отдельных светодиодов, что неправильно.
Т.о. сейчас рынок светодиодного освещения – это во многом дикий рынок неквалифицированного продавца и неквалифицированного покупателя. Покупатель привык ориентироваться на известные бренды. Брендов производителей готовых светодиодных светильников у нас на рынке пока нет. У Philips есть готовые световые решения, но они достаточно дороги для бюджетной сферы и ЖКХ. То, что предлагается из Китая для этого сегмента рынка, как правило, не отвечает никаким критериям качества.
Что здесь можно сделать? Как защитить заказчика?
Есть набор документов, который нужно потребовать от производителя. Это технические условия на продукцию, в которых должно быть прописано максимум светотехнических характеристик, расчет срока окупаемости, гарантию на соответствие ТУ на срок окупаемости светильника, сертификаты соответствия на электробезопасность, на электромагнитную совместимость, на радиопомехи, на выбросы в сеть и протоколы испытаний к этим сертификатам.
Этот набор документов требует квалификации заказчика. У заказчика должно быть представление о том, что же он покупает, что он должен получить в итоге. Поэтому очень важна работа по обучению и просвещению. К сожалению, в освещении и не только светодиодном мы отстали лет на 20.
В рамках некоммерческого партнерства производителей светодиодов мы всячески будем искать контакты с общественными потребительскими организациями и профессиональными объединениями и совместно вести просвещение и потребителей и производителей.
Продавец никогда не будет заниматься техническими условиями, если это какой-то мелкий торговец. Пока светодиодные решения дороги и цена ошибки высока, можно обращаться в ассоциации, некоммерческие партнерства, кто занимается этим, кто может что-то порекомендовать. Пока рынок дикий, нужно искать авторитетов на этом рынке.
Сейчас создается некоммерческое партнерство производителей светодиодов. Есть научные организации и внедренческие центры. В регионах есть энергетические комиссии, которые готовят энергоэффективные программы. Есть ассоциация энергосберегающих зданий, таких организаций много, мы все между собой контактируем. И если не можем помочь, то предлагаем обратиться в другую организацию.
Какая-то работа ведется по сертификации светодиодного освещения?
Да. Идет подготовка национальной программы по модернизации нормативной базы именно в этой части. Здесь есть несколько моментов: есть ГОСТы, которые описывают требования к изделиям, есть система контроля заявленных параметров – метрология – как проверить то, что заявляют.
Есть план до конца этого года подготовить нормативный документ по энергоэффективному освещению, должны быть готовы первые стандарты. Что это будет: технический регламент или еще какой-то документ, пока не ясно.
Назовите, пожалуйста, по Вашей оценке, отечественных и зарубежных производителей качественных светодиодных светильников.
Из иностранных компаний я могу назвать Philips, качественные уличные светильники делает американская компания Ruud lighting (США), есть очень интересные светильники от iGuzzini (Италия), Siteco (Германия), Дженерал Электрик (GE).
У отечественных производителей по настоящему качественных светильников мало. Светлана Оптоэлектроника (Санкт-Петербург) производит очень приличные светильники для промышленного освещения и для ЖКХ. Есть компания Ледел (Казань), они офисные светильники хорошие делают. Есть компания Фокус (г. Фрязино, Московская обл.), у которой качественные светильники для промышленного освещения. Компания Доломант (Москва), у них есть интересные решения для железнодорожного освещения. Есть компания Новый свет (Москва), она готовит к выходу на рынок интересные изделия, но подождем результата, пока я видел только технические условия. Есть компания ЦЕРС, достаточно известное имя на рынке.
Еще ждем на рынке профессионалов традиционной светотехники – это компании Светосервис (г. Москва), Световые технологии (г. Москва). Но они как все крупные компании и ангажированные традиционным светом, связаны по рукам и ногам. Но когда они придут на рынок, это будут, скорее всего, самые качественные решения.
Есть несколько проектов, которые должны «выстрелить» в ближайшие полгода. В Томске реализуется проект российского производства светодиодов, который готовит Томский институт полупроводниковых приборов (НИИПП) вместе с Томским электроламповым заводом.