Эффективная замена ламп ДНАТ на светодиодные светильники УСС

Прежде, чем начать обоснование замены, рассмотрим основные световые и другие важные характеристики источников света (ИС) или светильников (СВ), которые существенно влияют на качество освещения, энергопотребление и срок службы.

Основными параметрами источников света  являются:

•  - Световой поток ИС или СВ - Ф(лм);
•  -  Потребляемая активная электрическая мощность ИС или СВ – Р (Вт): Световая отдача ŋ (лм/Вт); Срок службы tсл (часы);
•  -  Цветовая температура Тц , измеряется в градусах Кельвина и определяет цветность света ИС и СВ. Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой.
       Существуют следующие три главные цветности света:
•  -  тепло-белая < 3300 K
  
•  -  нейтрально-белая 3300 - 5000 K
  
•  -  белая - дневного света > 5000 K.

Ниже в таблице приведем основные характеристики светильника с ДНаТ и светодиодного светильника.

Индекс цветопередачи Ra, параметр,
характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела
видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света.

Основные характеристики светильников (СВ)

Рассмотрим основные требовании к искусственному освещению при видеонаблюдении.

Хорошее освещение - одно из важных условий для получения качественного видеосигнала, особенно в цветном приложении. Источники света могут иметь естественное и искусственное происхождение. Солнце является основным естественным источником света. Цветовая температура света отраженного от поверхности Земли меняется от 6000 К до 20000 К в зависимости от времени суток из-за отражения и преломления света при прохождении через атмосферу.

При низкой цветовой температуре изображение может приобретать красный оттенок, а при высокой - синий. Искусственные источники света - нагретая металлическая нить или свечение газа - дают разную цветовую температуру в зависимости от источника. Для правильного выбора источника искусственного освещения необходимо знать спектральную энергию источников света, человеческого глаза и ПЗС- матрицы.

Лампа накаливания с нитью из вольфрама около 3/4 энергии излучает в инфракрасной области в виде теплового излучения. Такие искусственные источники света и ИК-прожекторы подходят для совместной работы с телекамерами, которые имеют повышенную чувствительность в инфракрасной области в черно-белом режиме.

Для получения естественной цветопередачи цветных телекамер желательно получать освещение от флуоресцентной (люминесцентной) или галогенной лампы.

Для этих целей хорошо подходит и светодиодное освещение, т.к. цветовая температура СД светильников близка к люминесцентным и галогенным лампам.

Но это условие необходимо выполнять только при отсутствии естественного освещения.

Еще один вопрос, который требует рассмотрения. Искусственное освещение в тумане.

Светильники с лампами ДНаТ имеют ярко выраженный желтый цвет свечения. Желтый свет является более длинноволновым и свет от ДНаТ меньше рассеивается на частицах тумана. Поэтому желтый свет в тумане поглощается меньше, чем видимый свет. Но, данный факт имеет значение при больших плотностях тумана и на расстояниях в сотни метров.

При расстоянии от источника света в несколько десятков метров, поглощение света в тумане дневной цветности (как у светодиодных светильников) почти не заметно, по сравнению с освещением желтым светом ДНаТ.

Из всего вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что освещение периметра охраняемого объекта с использованием светодиодных светильников дает следующие преимущества по сравнению с освещением светильниками с ДНаТ.

Преимущества:

Светодиодные светильники имеют более высокую цветовую температуру и более высокий индекс цветопередачи по сравнению с ДНаТ, поэтому для получения естественной и контрастной цветопередачи цветных телекамер хорошо подходит светодиодное освещение, т.к. цветовая температура СД светильников близка к люминесцентным и галогенным лампам.

Поглощение излучения от светодиодного светильника в тумане будет несущественным на расстоянии в десяток метров и не дает ни каких преимуществ в освещении светильниками с ДНаТ.

Световая отдача (энергоэкономичность) светодиодных светильников выше аналогичного параметра светильников с ДНаТ.

Срок службы светодиодных светильников значительно превосходит срок службы ламп ДНаТ (в шесть раз), а это резко сокращает время и затраты по обслуживанию светильников

Дополнительно следует отметить следующие моменты по пользованию светильников с лампами ДНаТ и светодиодных светильниками при их использовании для освещения периметра охраняемой зоны:

1. Лампы ДНаТ имеют плохую способность к мгновенному перезажиганию. Допустим, если на короткое время исчезнет напряжение питания на светильниках с лампами ДНаТ (лампы при этом «горячие»), то при следующем подключении их к сети питания их полное зажигание и разгорание будет происходить в течение почти пяти – шести минут, Что не очень благоприятно скажется на качестве видеонаблюдения. Появляется мертвая зона по времени!

2. Кроме того, все лампы ДНаТ содержат ртуть! Совсем безртутных ламп ДНаТ не бывает. Есть отдельные разработки безртутных ДнаТ, но они являются экспериментальными и содержат другие вредные вещества. Срок службы таких «безртутных» ДНаТ не более 2÷3 тыс. часов. Световая отдача со светильниками с «безртутными» ДНаТ не более 43 лм/вт.

3. Как уже было отмечено, средний срок службы ДНаТ около 12 тыс. часов (это у качественных образцов). Кроме того, к концу срока службы световой поток ламп ДНаТ спадает до 30% от номинального значения. Меняется цветность, лампы зажигаются с большими проблемами.

4. Еще один важный вопрос, связанный с целостностью и работоспособностью светильников с ДнаТ и светодиодных светильников. Испытаниями установлено (это даже очевидно), что внешнее механическое воздействие на светодиодный светильник незначительно сказывается на его работоспособности, а небольшое механическое воздействие на светильник с ДНаТ полностью выводит его из строя (достаточно удара камнем, кирпичом и т.п. – лампа ДНаТ разрушена и светильник не работоспособен).