На сегодняшний момент, использование энергосберегающих светодиодных светильников для наружного освещения является популярной тенденцией. Производители таких светильников говорят об чуть-ли не 90% экономии. Коммунальщики же, привыкшие к старым и проверенным решениям, частенько утверждают, что вся экономия нивелируется высокой стоимостью таких осветительных приборов. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, сравним два конкретных светильника (светодиодный и традиционный) работающих в конкретных условиях города Харьков.

В качестве традиционного светильника возьмем ЖКУ-100 оснащенный натриевой газоразрядной лампой ДНаТ-100. Такие лампы обладают лучшей светоотдачей среди газоразрядных ламп. Именно такими светильниками различной мощности выполнена основная часть наружного освещения в г. Харькове. Производители таких ламп и светильников могут быть различными, но их светотехнические и электрические характеристики остаются примерно одинаковыми.

В качестве энергосберегающего конкурента возьмем светодиодный светильник ДКУ-23 SKIDO последнего поколения, производства бельгийской компании Schréder. Благодаря тому, что производство этих светильников развернуто на Украине, они сочетают в себе высокие технические характеристики и привлекательную стоимость по сравнению с аналогами зарубежного производства, и широко используются нашей компанией в организации наружного освещения.

Отметим, что если светильник SKIDO является единой конструкцией, в которой объединены светогенерирующие элементы (6 светодиодов) и управляющая электроника, то светильник ЖКУ-100 и лампа ДНаТ-100 это два разных устройства со своими характеристиками. Это будет важно для дальнейшего анализа.

Посмотрим на основные характеристики конкурентов. Лампа ДНаТ-100 номинальной мощностью 100 Вт обладает световым потоком 9400 люмен. Светильник ДКУ-23 SKIDO при потребляемой мощности 23 Вт генерирует световой поток 2281 люмен. На первый взгляд, картина далеко не в пользу светодиодного светильника. Да, потребляемая им мощность в четыре раза меньше. Но ведь и световой поток тоже меньше в четыре раза. Но есть нюансы:

  1. Натриевым лампам свойственна существенная деградация светового потока со временем. Следовательно, некорректно использовать для расчётов световой поток в начале периода эксплуатации. Примем за базу световой поток по прошествии года (как будет показано далее, общий срок службы лампы ДНаТ составляет около четырех лет, поэтому это вполне разумная величина). К этому времени световой поток снизится на 20%. Светодиодные светильники также деградируют со временем, но через год эта величина будет на уровне 4%.
  2. Действительно, световой поток лампы ДНаТ равен 9400 люмен. Но это световой поток от собственно лампы, который направлен во все стороны. В реальности лампа установлена в светильнике, оборудованном отражателем, перенаправляющим вниз свет, излучаемый лампой в верхнюю полусферу. Надо понимать, что для производителя оптические свойства отражателя не являются приоритетными, в отличии от его стоимости и долговечности. Кроме того, лампа в светильнике находится за защитным стеклом. Все это приводит к тому, что полезный световой поток от лампы снижается на величину порядка 27% за счет потерь в отраженном свете и стекле. С другой стороны, так как светодиодный светильник составляет единую конструкцию с излучающими элементами, которые по умолчанию светят только в нижнюю полусферу, то в его характеристиках указан именно полезный световой поток.
  3. Потребляемая активная мощность для светильников ЖКУ-100 составляет 115 вт, для SKIDO — 23 вт.

Теперь сведем все эти данные в одну таблицу, где посчитаем светоотдачу светильников в пересчете на 1 ватт затраченной электроэнергии.

ЖКУ-100/ДНаТ-100 ДКУ-23 SKIDO
Номинальный световой поток (люмен)

9400

2281

Потери в световом потоке за счет деградации через год эксплуатации

20%

4%

Световой поток от излучающего элемента через год эксплуатации (люмен)

7520

2190

Потери в световом потоке за счет отражателя и стекла светильника

27%

Световой поток от светильника через год эксплуатации (люмен)

5490

2190

Потребляемая активная мощность (Вт)

115

23

Светоодтача (люмен/Вт)

48

95

Таким образом, с учётом всех вышеперечисленных обстоятельств, удельная светоотдача энергосберегающего светодиодного светильника ДКУ-23 SKIDO почти вдвое (в 1,98 раза) выше чем у светильника ЖКУ-100 на лампах ДНаТ. Т.е., затратив один ватт мощности мы получим вдвое больше света. Экономия электроэнергии очевидна, хотя конечно и не достигает 90%, как утверждают некоторые производители энергосберегающих светильников. Учитывая то, что в Харькове наружное освещение работает в среднем 2500 часов в году, получаем экономию на одном светильнике типа ЖКУ-100 в течение года около 145 кВт*ч.

(115 Вт * 2500 часов)/1,98 = 145 кВт*ч

Вроде бы немного, но возьмем скажем освещение небольшой парковой аллеи из 20 светильников и уже получим 2900 кВт*ч в год. А если взять еще больший объект?

Но окупит ли экономия электроэнергии установку светодиодного светильника, который ориентировочно в два раза дороже обычного? Да скорей всего окупит, если мы примем во внимание срок службы светильников, который для ламп ДНаТ составляет 10 000 часов, а для светильника SKIDO – 100 000 часов. В условиях наружного освещения города Харькова это означает, что лампы ДНаТ придется менять раз в четыре года, а светильник SKIDO прослужит 40 лет (фактически это срок службы опоры, на которой он будет установлен). Т.е. за время службы энергосберегающего светильника придётся 10 раз поменять лампу в обычном светильнике. Конечно, стоимость лампы ДНаТ относительно невелика и обычно составляет от 20 до 25% от стоимости светильника, но необходимо учитывать, что сама по себе процедура замены лампы в светильниках наружного освещения не так проста. Нужно использовать автовышку, платить зарплату водителю и электрикам и т.п.

Таким образом затраты на установку экономичного светодиодного светильника окупятся несколько раз за весь срок его службы. Это действительно экономически выгодно.

Однако нельзя сказать, что использование экономичных светодиодных светильников оправданно во всех случаях. Так, на пример, для освещения автострад, пешеходных переходов используются светильники ЖКУ-250 с реальным световым потоком свыше 14 000 люмен. Чтобы получить аналогичный световой поток, или придется устанавливать по 7 штук светильников SKIDO на столб, что не имеет смысла, или применять гораздо более дорогостоящие и мощные светодиодные светильники импортного производства, что будет экономически не выгодно. Также, в случае освещения автострад, желтый свет натриевых газоразрядных ламп имеет преимущество перед ровным белым светом светодиодных светильников, так как гораздо меньше рассеивается в тумане.

С другой стороны, светодиодные светильники особенно хорошо себя показывают там, где не требуется высокая интенсивность светового потока, но важно чтобы спектр освещения был приближен к естественному – для освещения парковых зон, пешеходных дорожек, парковок и т.п.