Розрахунок вартості та кількості світлодіодних модулів
Стаття взята із сайту: http://www.adex-group.ru
Розрахунок вартості та кількості світлодіодних модулів. Порівняння
Неон чи світлодіоди? Неон та світлодіоди!
Історія винаходів в галузі джерел штучного освітлення свідчить про те, що поява чергового нового джерела світла не перекреслює одночасно більш ранні винаходи і не робить вже існуючі джерела світла нікому не потрібними. Усі вони, у тому чи іншому вигляді, мирно співіснують до сьогодні, займають кожен свою певну нішу і є затребуваними тією чи іншою мірою. Це можна сказати практично про всі джерела світла, коли-небудь винайдених людством, у тому числі і не електричних (за винятком, мабуть, тільки найбільш архаїчних скіпки і смолоскипа). Тому протиставлення, що звучить у питанні "світлодіоди чи неон?" не зовсім доречно, і на питання "чи витіснять світлодіоди неон?" можна сміливо відповісти "ні, не витіснять, але потіснять, щоб зайняти належне їм місце!"
Постараємося на прикладі світлодіодних виробів, які пропонує наша компанія, якомога повніше, висвітлити та прояснити основні моменти, пов'язані з вибором та розрахунками.
Дотримуючись тієї точки зору, що реальне вирішення питання неможливо отримати, не вирішуючи це практично, ми пропонуємо Вашій увазі результати порівняльного тесту, проведеного в нашій компанії. Результати цього тесту, на наш погляд, можуть бути дуже корисні, як нашим постійним клієнтам, які давно і професійно займаються виготовленням світлової зовнішності, так і всім практичними аспектами виготовлення виробів зі світлодіодним підсвічуванням. І, звичайно, наш тест допоможе Вам визначитися з вибором необхідних Вам світлодіодних виробів,які пропонує наша компанія.
Для внутрішнього підсвічування короба використовувалися:
- 4-х діодні модулі з однокристальними світлодіодами- гнучкі герметичні стрічки з однокристальними світлодіодами- 2-х діодні модулі з трикристальними smd світлодіодами- 3-х діодні модулі з трикристальними smd світлодіодами- неонові трубки (неонові лампи)
Вимірювання проводили люксметром Testo 540.
Щоб мати можливість комплексного порівняння різних виробів, об'єднаємо усі отримані дані у таблицю.
Загальна вартість обчислена виходячи з роздрібної ціни (без знижок), таким чином у таблиці представлена максимальна вартість підсвічування 1 кв. метри.
** Розрахунок зроблено для трьох-діодних модулів старого зразка. Нових модулів потрібно 70 шт/кв. метр. Загальна вартість становитиме 8430 руб.
*** Неонове підсвічування розраховане як середньостатистичний економ варіант (мінімально можлива кількість трубок + трансформатор зі струмом 35 мА). Якщо використовувати більшу кількість трубок та трансформатор з великим струмом (50 мА), то вартість, природно, збільшиться. Освітленість поверхні у своїй також зросте.
Деякі корисні обчислення, зіставлення та висновки.
Шляхом нескладних обчислень з використанням табличних даних можна отримати уявлення про ефективність тестованих джерел світла:
- 4-х діодні модулі - 23 Люкс з 1 Ватта - Світлодіодна стрічка PL99 - 26 Люкс з 1 Ватта - 2-х діодні smd модулі - 35 Люкс з 1 Ватта - 3-х діодні smd модулі - 46 Люкс з 1 Ватта - Неонові трубки - 10 Люкс з 1 Ватта
Цікава інформація, чи не так?
Тепер дізнаємося вартість 1 Люксу від кожного з тестованих джерелсвітла, вона знадобиться нам для подальших розрахунків:
- 4-х діодні модулі – 4,8 руб. - Світлодіодна стрічка PL99 - 3,7 руб. - 2-х діодні smd модулі - 4,8 руб. - 3-х діодні smd модулі - 3,4 руб. (3,1 руб. для нових) - Неонові трубки - 3,2 руб.
Обчислюємо реальну вартість підсвічування 1 кв. метра.
Отримуємо вартість підсвічування одного квадратного метра (при глибині розташування 140 - 150 мм) з використанням різних джерел світла з нашого тесту:
- 4-х діодні модулі -12000 руб /1 кв.м. - Світлодіодна стрічка PL99 -9250 руб /1 кв.м. - 2-х діодні smd модулі -12000 руб /1 кв.м. - 3-х діодні smd модулі -8500 руб /1 кв.м. (7950 руб. для нових) - Неонові трубки -8000 руб /1 кв.м.
Якщо порівняти результати обчислень, стає зрозуміло, що ми отримаємо у фіналі і за які гроші, тобто є можливість прийняти більш виважене рішення і зробити раціональніший вибір.
Зроблені обчислення показують явну перевагу багатокристалічних 3-х діодних smd модулів за всіма показниками.
Розрахунок вартості коробів або об'ємних букв.
Розрахунок вартості підсвічування для прямокутних коробів з використанням якогось із перерахованих світлодіодних виробів виконується тепер дуже просто – потрібно лише обчислити площу короба та помножити її на вартість підсвічування одного квадратного метра. Обчислити кількість світлодіодних виробів також не складе величезної праці - потрібно лише помножити площу короба на кількість виробів, яка потрібна для підсвічування 1 кв. метри.
Прорахунок вартості підсвічування для коробів зі складною конфігурацією (різних товарних знаків та об'ємних букв) зробити дещо складніше, тому що доведеться використовуватипрограму, наприклад, Corel Draw або Autocad, з модулем для обчислення площі. Але після того, як площі об'єктів зі складною геометричною формою будуть обчислені, визначення вартості підсвічування відбувається з такою самою легкістю, як і в першому випадку.
Обчислюємо необхідну кількість світлодіодних модулів.
Так як розрахунки, зроблені вище, однозначно показали перевагу 3-х діодних модулів smd нового зразка, тому розрахунок зробимо саме для них.
Як приклад, зробимо розрахунок для вивіски "КВІТИ", висота букв 0,7 метра, глибина 140 мм.
1. Виміряємо площу літер у програмі Corel Draw.
2. Знаючи кількість модулів на 1 кв. метра (70 шт.), Отримані значення площі літер множимо на цю кількість.
3. Отримуємо розрахункову кількість модулів у кожній окремій літері, яка забезпечить освітленість її поверхні рівну 2649 Люкс: "Ц" - 12 шт., "В" - 13 шт., "Е" - 13 шт., "Т" - 10 шт. ., "И" - 13 шт.
Однак, необхідно пам'ятати, що це лише розрахункова кількість. Щоб засвічення вийшло рівномірним, необхідно грамотно розмістити модулі всередині букв. Розміщення модулів усередині букв, як правило, вносить свої корективи: в одних випадках модулів потрібно трохи менше за розрахункову кількість, в інших випадках трохи більше за розрахункову кількість. Це неминуче і залежить, в основному, від розмірів літер та складності шрифту.
Розміщення модулів у буквах.
Для того, щоб розмістити світлодіодні модулі в літерах, знову скористаємося Corel Draw, оскільки саме ця програма найчастіше використовується дизайнерами для створення макетів. Розташовувати модулі доведеться майже вручну, оскільки програм, які роблять це автоматично, поки що не існує. Розміщуємо світлодіодні модулі з інтервалом трохи менше довжиниз'єднувальних проводів, щоб міжцентрова відстань дорівнювала 130 мм.
Таким чином, при розміщенні світлодіодних модулів у літерах, з'ясовуємо, що їх кількість дещо збільшилася, ніж ми зобов'язані оригінальності вибраного шрифту, і освітленість поверхні буде вищою від початкового показника в 2649 Люкс. При зменшенні глибини короба освітленість його лицьової поверхні відповідно збільшиться.
Швидко підібрати блок живлення для необхідної кількості світлодіодних модулів можна за таблицею, яка була складена з урахуванням запасу 15%. Ця схема розрахунку також може бути застосована і для інших світлодіодних виробів (модулів чи стрічок), які пропонує наша компанія.
Чи можна використовувати світлодіодні вироби для побутового освітлення?
Використання світлодіодів для цілей побутового освітлення – це ще один цікавий та важливий аспект. І справді, світлодіоди, а також вироби з них, за своїми параметрами мають багато плюсів щодо інших джерел штучного освітлення. Перелічимо їх ще раз.
- Висока механічна міцність. Чи не б'ються, не ламаються. - Електробезпека. Напруга живлення 12 Вольт. - Енерго-економічність. Потужність дуже мала. - Довговічність. Термін служби світлодіодів білого світіння 30 – 50 тис. годин. - Низьке тепловиділення при високій світловій віддачі. - Герметичні. Чи не вимагають додаткового захисту від атмосферних явищ. - Екологічно безпечні. Не містять небезпечних здоров'я речовин. - Безперервне випромінювання світла. Частотні пульсації відсутні. - Гарний індекс кольору. Як правило, не менше ніж 80.
Останні три пункти особливо цікаві з погляду використання світлодіодів для побутового освітлення.
Отже, перше, що варто відзначити, це екологічна чистота світлодіодних джерел світла. Світлодіоди не містять рідкої ртуті, наприклад, лампи денного світла або пари ртуті, як неон.
Світлодіод, якщо він не димується, випромінює світло безперервно, і цим він подібний до сонячного світла, а також світла, що виходить від полум'я. Всі інші джерела штучного освітлення, що використовують для живлення змінний електричний струм, випромінюють мерехтливе світло з частотою відповідної частоти змінного струму. Це стосується всіх типів ламп розжарювання та люмінесцентних газорозрядних ламп.
Мерехтіння ламп, що працюють на змінному струмі, не помітно для не озброєного ока, але, проте, мозок його фіксує і це є причиною стомлюваності - людина швидше втомлюється. Крім цього має місце, так званий, ефект стробоскопа, коли освітлення предметів, що швидко обертаються або швидко переміщаються, створює ілюзію їх статичності або уповільненості переміщення. На виробництві це може призвести до різних аварій та травм, тому люмінесцентні лампи, що знаходяться поруч, підключають до різних фаз або використовують високочастотні ПРА.
З лампами розжарювання справа дещо краще, тому що нитка розжарення не може остигати миттєво і, внаслідок цього, продовжує деякий час випромінювати світло, хоча і не настільки інтенсивно. Тому, через таку інерційність, мерехтіння ламп розжарювання не настільки виражене і не так стомлює.
Індекс кольору штучного джерела світла також є дуже важливим показником, оскільки впливає на сприйняття колірної палітри навколишніх предметів. Якщо джерело має низький рівень передачі кольору, то природні кольори предметів будуть спотворені і вже не виглядатимуть такими природними. Єдиним інеповторним еталоном нашого світу є світло, що випускається Сонцем: воно безперервне і має найповніший спектр.
У ламп розжарювання спектр випромінювання більше зміщений у бік помаранчевого та червоного, тому кольори предметів, що мають теплі відтінки, будуть підкреслюватися, а сині та зелені тони здаватимуться затемненими, сірими. У недорогих люмінесцентних ламп із звичайними галофосфатними люмінофорами спектр випромінювання, навпаки, зміщений у бік зеленого та синього, тому кольори предметів, що мають холодні відтінки, будуть підкреслюватися, жовті, оранжеві та червоні тони матимуть неприємний "мертвий" відтінок. Індекс кольору у таких ламп не перевищує 70. У сучасних люмінесцентних ламп з сучасними широкосмуговими люмінофорами індекс кольору становить 84 - 90 і вище, але і коштують вони, природно, дорожче.
Індекс кольору світлодіодів білого світіння становить, як правило, не менше 80. Таким чином, світлодіоди за багатьма параметрами не тільки не поступаються традиційним джерелам світла, але і мають деякі явні переваги, і, теоретично, повинні чудово підходити для побутового освітлення.
Є, щоправда, одне "але" - світлодіоди це точкове і спрямоване джерело світла, а традиційні джерела освітлення такими не є. Отже, для повноцінної заміни світлодіодів потрібно багато. Спробуємо з'ясувати на прикладі наявних у нас світлодіодних виробів, скільки їх потрібно для повноцінної заміни традиційніших побутових джерел світла - ламп розжарювання та люмінесцентних ламп.
Щоб це зробити, спочатку слід звернутися до поняття ефективної оптичної потужності. Ефективна оптична потужність лампи розжарювання становить максимум 5 Вт від загальної потужності лампи. Для люмінесцентних ламп це максимум 15 Вт від загальної.потужності лампи. Ефективна оптична потужність світлодіодного виробу обчислюється в залежності від яскравості використовуваних світлодіодів, кута світлорозсіювання та спектру випромінювання, і для кожного виробу вона буде різною.
Щоб на захаращувати текст і не втомлювати читачів подробицями розрахунків і відразу ж уявимо готовий результат вироблених обчислень. У таблиці наводиться кількість різних світлодіодних виробів, яка може служити ефективним еквівалентом звичних, традиційних джерел штучного освітлення: лампи розжарювання потужністю 100 Вт і люмінесцентних ламп потужністю 18 і 36 Вт, а також, для порівняння, їх споживана потужність.