Замена люминесцентных ламп на светодиодные: как переделать, схема подключения диодной лампы напрямую

Обновлено: 08.05.2024

Если люминесцентный светильник вышел из строя или же на нём постоянно горят стартеры, не стоит спешить его выбрасывать. Осветительный прибор без труда можно переделать в светодиодный. Люминесцентная и светодиодная лампы имеют одинаковый цоколь. Замена люминесцентных ламп существенно улучшит оптические и энергетические свойства старого светильника.

Выгода замены люминесцентных лампочек на LED-лампы

Светодиодная лампочка любого форм-фактора буквально по всем характеристикам превосходит лампу с напылением люминофора. При этом технология изготовления светодиодов постоянно прогрессирует, поэтому светодиодные светильники в будущем будут ещё совершеннее.

Можно рассчитать приблизительную экономию от замены люминесцентной лампы на светодиод на примере квартир.

В квартире используется 10 люминесцентных ламп, каждая из которых работает по 3 часа в сутки, соответственно, 90 часов в месяц. Таким образом 10 ламп с люминофором потребляют за месяц: 50 Вт х 90 часов х 10 лампочек = 45 кВт. При цене 5,5 рублей за киловатт месячное содержание таких осветительных приборов обойдётся владельцу в 247,5 рублей.

Практика показала, что в среднестатистической двухкомнатной квартире при установке ламп светодиодных вместо люминесцентных плата за электроэнергию снижается в 2-2,5 раза. При этом в зимнее время эффективность существенно выше, так как лампы используются дольше 3 часов.

Приблизительный расчёт экономичности светодиодов: 10 Вт х 90 часов х 10лампочек = 9 кВт, что в перерасчёте на финансовые средства составляет 49,5 рублей. При разнице в стоимости люминесцентной лампы в 150-200 рублей и среднестатистической светодиодной лампы в 250-300 рублей с аналогичной светоотдачей получается, что ежемесячно окупается практически 1 лампа. Все 10 лампочек окупятся в виде затрат на электроэнергию меньше чем за 1 год. Далее владелец будет экономить на потреблении энергии около 2000 рублей в год.

Это только приблизительные расчёты, на практике цифры экономии могут быть значительно выше.

Расчет эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные

Замена люминесцентных ламп на светодиодные будет целесообразна не только с финансовой точки зрения, но и в плане эффективности.

Эксплуатационный срок составляет 2000 часов и зависит от численности включений, но не больше 2000 циклов.
Световой поток распределяется во все стороны, вследствие чего светильники нуждаются в наличии отражателя.
Яркость при включении увеличивается постепенно.
Пускорегулирующее устройство создаёт сетевые помехи.
Защитный слой постепенно деградирует, что влечёт за собой понижение светового потока на 25-30%.
В стеклянной колбе присутствует ртутный пар, поэтому она требует бережного отношения.

Срок эксплуатации составляет не менее 10 000 часов вне зависимости от численности включений.
Световой поток направлен в конкретную сторону.
Максимальная яркость набирается сразу после включения.
Драйвер не создаёт помех для электрических сетей.
За весь срок эксплуатации яркость уменьшается на 10%.
Значительно меньший показатель потребления энергии.
Полная экологичность и безопасность.

Светоотдача светодиодов в 2 раза больше при том же уровне энергопотребления. Такие светильники реже выходят из строя. Внутри колбы можно разместить любое число светодиодов, что позволяет достичь оптимальной степени освещённости. Взамен люминесцентных ламп с мощностью 18 Вт можно поставить светодиодные с показателем мощности 9 Вт. Таким образом, переделка люминесцентных осветительных приборов под светодиоды оправдывается целиком.

Что нужно переделать

Габаритные показатели светодиодных ламп аналогичны размерам люминесцентных, поэтому сам потолочный светильник переделывать конструкционно не придётся. Изменений касается лишь внутренняя электросхема. Светодиодные лампы функционируют напрямую от сети и не нуждаются в пускорегулирующей аппаратуре, поэтому этот блок необходимо удалить из светильника.

Переделка подразумевает такие действия

удаление стартера;
замыкание и последующее извлечение балласта;
отключение конденсатора.

После проведения этих действий можно приступать к реализации конечной схемы светильника.

Перед тем как переделать люминесцентный светильник на светодиодный, нужно обратить внимание на тип цоколя. Они бывают поворотными и жёстко зафиксированными. Самыми универсальными являются цоколи поворотного типа. Их можно поставить в любой переделанный осветительный прибор, вне зависимости от типа прорезей в патроне - горизонтальные/вертикальные. Кроме того, поворотные цоколи разрешают поменять угол наклона светового потока.

Конструкция светодиодов

Светодиодная трубка - это прозрачная колба из пластмассы, внутри которой расположен драйвер и гетинаксовая планка с вмонтированными на неё светодиодами. По этой причине установка внешнего драйвера не нужна. Подсоединяется такая лампа к стандартной сети 220 В.

Светодиодный дневной светильник оснащается цоколем типа G13. Штыри лампы соединяются между собой внутри колбы посредством медной проволоки, благодаря чему напряжение может быть подано на любой из штырьков.

Светодиодные трубки изготавливаются с длиной 600 или 1500 мм. Их мощность варьируется в пределах 9-25 Вт. Излучаемый свет может быть как тёплым, так и холодным. Светодиоды экономичнее на 60-65% в отличие от люминесцентных ламп.

Светодиоды могут обладать самой различной формой. Наиболее распространённой конструкцией является классический 5-миллиметровый корпус. Верх оснащается линзой, а нижняя часть - рефлектором. Внутри корпуса размещён кристалл, излучающий свет при прохождении сквозь него тока.

Конструкция светодиода тривиальна: он обладает двумя выходами - анодом и катодом. Параболический рефлектор из алюминия (отражатель) располагается на катоде. Внешне он схож с углублением чашеобразной формы.

Ключевой компонент светодиода - полупроводниковый монокристалл, в котором происходит p-n-переход. Сам монокристалл обладает формой кубика с размерами 0,3х0,3х0,25 мм.

Кристалл соединяется с анодом посредством позолоченной проволочной перемычки. Корпус изготавливается из полимера, он оптически прозрачный и синхронно является фокусирующей линзой. Совместно с рефлектором они устанавливают угол излучения светодиода и направленность светового потока.

Преимущества светодиодных ламп перед люминесцентными

Ключевое достоинство светодиодных ламп в сравнении с люминесцентными - полная экологичность. В конструкции светодиодов не применяются какие-либо вредные для человека вещества, в то время как в люминесцентных лампочках присутствуют пары ртути.

Второй немаловажный плюс светодиодного светильника - отсутствие мерцания, частота которого заметна для человеческих глаз. В люминесцентных аналогах такой эффект присутствует. Светодиоды функционируют от постоянного тока, что лишает их мерцания. Такое достоинство даёт возможность сделать светодиодное освещение над вращательными механизмами, где люминесцентные лампочки будут вызывать быструю усталость глаз.

Чтобы человеческий глаз максимально естественно воспринимал окружающее пространство, нужно чтобы осветительный прибор гарантировал качественную цветопередачу. В этой характеристике светодиодные лампы выигрывают у люминесцентных, так как их спектр излучения правильный, максимально приближённый к натуральному.

Люминесцентный световой поток кажется «неживым» и ненатуральным, вследствие чего глаза неправильно воспринимают отдельные цвета.

Разновидности ламп

Осветительные приборы, выделяющиеся контактами в форме штырьков, обозначаются символом «G». Сопутствующие символ цифры указывают расстояние между центрами штырей. Если цифры две, вторая обозначает диаметр окружности, в которую необходимо подсоединять штырьки.

Цоколь типа G13 (расстояние между штырями 13 мм) можно подключать в светильники класса ЛПО, Армстронг, ЛВО и другие. Иногда лампы G13 маркируют как Т8, их установочный контактный элемент аналогичен.

Светодиодные лампы с цоколями G13 можно подключить в стандартный светильник с лампой люминесцентного типа.

Инструкция по замене

Схема переделки светильника с люминесцентных на светодиодные лампы достаточно проста, с ней справится даже неопытный электрик.

отключение защитного автомата и проверка отсутствия напряжения;
снятие крышки светильника для доступа к компонентам схемы;
изъятие из электроцепи конденсатора, стартера и дросселя;
отделение проводов, идущих на клеммы патронов. Их нужно подсоединить напрямую к проводам фаза/ноль;
удаление или изоляция остальной проводки;
установка светодиодной лампы и проверочное включение.

Чтобы переделать люминесцентные лампы с наличием электронного балласта, необходимо выпаять или отрезать проводку, которая идёт к балласту и выходит из него. Далее провода фаза/ноль соединяются с проводами патронов светильника, как левого, так и правого. Само соединение нужно заизолировать. В завершение можно заменить источник света на LED-лампу и подавать на неё сетевое напряжение.

Схемы подключения

Основных схем подключения светодиодных ламп две: №1 - на AC 220V; №2 - на AC 110V.

Схема №1

Данный вариант предполагает питание ламп от стандартной сети на 220 В 50 Гц. В таком случае необходимо удалить из светильника все компоненты пускорегулирующего устройства.

обесточивание сети;
извлечение люминесцентных ламп;
удаление старой электронной схемы: извлечение ПРА, удаление стартера и балласта, отключение конденсатора;
установка светодиодных ламп;
подключение к сети.

Данная схема является самой простой и требует минимум времени для переделки.

Схема №2

Такая вариация подразумевает, что в светильнике останется электронный балласт. Удалению подлежит только стартер. При этом питание светодиодных ламп будет равно 110 В.

Алгоритм действий следующий:

обесточивание сети;
извлечение люминесцентных ламп;
удаление стартера;
установка светодиодных ламп;
в завершение подаётся питание.

Данная схема является менее популярной, так как при ней энергопотребление ламп будет выше, нежели при первом варианте. Соответственно и эффект экономии будет не таким заметным.

Работа с патроном

Патроны в светильниках могут быть установлены по-разному: горизонтально или вертикально, в отдельных моделях под углом. Так как лампы люминесцентного типа освещают на 360 градусов, для них неважно, как они будут установлены в патрон.

Световой поток ламп светодиодного типа является направленным, поэтому здесь необходимо обратить внимание на размещение прорези в патроне. Может случиться так, что световой поток подключённых ламп будет направлен не вниз, а в сторону. В данном случае наиболее универсальными будут цоколи поворотного типа. Они подходят к любым моделям светильников и позволяют регулировать направленность света.

Стоит ли менять люминесцентные лампочки на LED-лампы

Рынок осветительных приборов массово заполняется светодиодными светильниками различных форматов, с характеристиками, привлекательными для любителей сэкономить. Учитывая рост тарифов за электроэнергию, многие производители спекулируют на этой проблеме, распиаривая свою продукцию как вечную, эффективную и при этом экономичную. В действительности все не так радужно, как расписывают маркетологи и замена люминесцентных ламп на светодиодные будет выгодной, если приобретать очень дорогие приборы. Приписываемые светодиодам свойства соответствуют продукции брендовых производителей осветительных приборов. Как правило, стоимость их изделий зашкаливает, сводя на нет всю выгоду от переоборудования. Вот каким образом, в понимании изготовителей LED-элементов выглядит сравнительная характеристика их продукции с люминесцентными лампами.

По большому счету, при определенном сочетании приборов представленная характеристика соответствует действительности, так как существуют плохие люминесцентные и хорошие светодиодные лампы. Ключевой фактор, определяющий эффективность той или иной лампы — это цена. Но если брать усредненный диапазон, то все выглядит несколько иначе.

Есть ли в этом экономия

По паспортным данным конкретных моделей ламп одного изготовителя можно рассчитать себестоимость работы светильника за определенный промежуток времени. В случае с фирмами Navigator и Osram таблица расчетов выглядит следующим образом.

Исходя из расчетов, самые затратные из представленных приборов — лампы накаливания и галогенки. Стоимость работы светодиодов сравнима с газоразрядными экономками, но вот люминесцентные светильники, даже при условии мощности в 36 Вт против 8 Вт у LED-ламп, обходятся дешевле. Светодиодные лампы начинают себя окупать только через 4000 часов, и становятся выгоднее энергосберегающих после 25 000 часов эксплуатации, что видно на графике.

Справедливости ради стоит отметить, что ресурс работы брендовых LED-элементов в 50 000 часов позволяет ориентировать их на долгосрочную перспективу, тогда как люминесцентные придется заменить уже через 20 000-30 000 часов.

Отличия в работе

При возможном внешнем сходстве источников освещения формата T8 люминесцентные и светодиодные лампы работают по разным принципам. Флуоресцентный источник света представляет собой стеклянную колбу, заполненную парами ртути. При подаче высокочастотного напряжения на электроды ионы ртути излучают свет в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы преобразовать ультрафиолетовое свечение в видимый глазу спектр, на внутреннюю поверхность стеклянной колбы напыляется специальный люминофор, светящийся под действием УФ-лучей в видимом диапазоне. Жесткий ультрафиолет при этом не пропускается. Для запуска газоразрядки необходим дроссель со стартером.

LED-элемент светится за счет прохождения тока малой мощности через кристалл в заданном производителем диапазоне свечения, преимущественно в холодных тонах от 5000 до 10 000 Кельвинов. Для запуска светодиодной лампы от сети 220 В требуется драйвер или ЭПРА — электронное пускорегулирующее устройство.

Преимущество LED-освещения в светильниках

Светодиодные лампы повсеместно устанавливаются вместо люминесцентных, так как, при прочих равных, выигрывают по некоторым параметрам:

экологичность — в люминесцентных лампах содержится токсичная ртуть. В связи с этим утилизация газоразрядок обычным способом запрещена. Регламент предписывает сдачу отработанных колб в специальное предприятие, причем стоимость утилизации от 8 рублей за одну единицу. LED-элемент можно просто выбросить в контейнер для твердых бытовых отходов, при разрушении конструкции никакой опасности для окружающих он не представляет;
светоотдача и производительность — хотя большинство производителей заявляют о КПД светодиодных ламп в 90%. В действительности эта цифра близка к 40%. С учетом потерь электроэнергии в драйвере КПД LED-светильника снижается до 130 люмен на ватт, что составляет 25-30%. Однако даже с учетом всех вычетов люминесцентные приборы проигрывают и здесь, так как максимум их КПД не превышает 80 люмен/Ватт — 20%. Учитывая отсутствие разработок в этом направлении, каких-либо улучшений в показателях газоразрядок в дальнейшем не ожидается;
эргономика — работа люминесцентных ламп и пускорегулирующих устройств сопровождается гудением, треском, радио- и аудиопомехами для близлежащих электроприборов. Кроме этого, коэффициент пульсации света газоразрядок в момент их запуска превышает 20% против 5-10% у LED-светильников;
стабильность — при скачках напряжения в сети, особенно падении до 180 Вольт люминесцентные лампы мигают или тухнут. Дешевые китайские светодиодные приборы с диодным мостом вместо стабилизатора напряжения тоже работают некорректно. Но использование высокочастотных стабилизаторов в схеме решает эту проблему;
деградация — люминофор со временем осыпается и выгорает, уменьшая светоотдачу и смещая спектр свечения газоразрядки в опасный ультрафиолетовый диапазон.

Главный недостаток ЛЭД-ламп — это цена, по-прежнему превышающая газоразрядные аналоги. Повышение доступности идет за счет упрощения схем и использования малоэффективных деталей, что нивелирует часть выгоды от переоборудования на новый тип освещения вместо устаревших люминесцентных трубок. Китайские изделия работают зачастую не дольше ламп накаливания, сильно греются, перегорают, поэтому их эксплуатация выходит еще дороже за счет вынужденной замены источника света после его поломки.

Порядок переделки

Если замена лампы накаливания или экономки с цоколем E27, E14 на светодиодку такого же формата и габаритов не представляет никакого труда, то установка лампы формата T8 с цоколем G13 уже требует некоторых корректировок в устройстве оригинального светильника.

Для запуска газоразрядки используются электронный балласт или дроссель со стартером, и эти элементы необходимо из схемы исключить.

Как установить светодиодную лампу вместо дневной напрямую

Схема подключения трубчатой светодиодной лампы не имеет дополнительных элементов, так как в ее корпус уже вмонтирован драйвер для запуска.

Формат светодиодной трубки T8 соответствует колбе дневного света 600, 900, 1200, 1500 мм длиной. В зависимости от производителя существует два вида их подключения:

Чаще встречается второй тип устройства. При этом, если в газоразрядке между двумя штырьками установлена нить накала для предварительного разогрева паров ртути перед запуском, то в LED-трубке второго типа контакты соединены между собой перемычкой. В трубке первого типа перемычки на незадействованной стороне выполняют крепежную функцию. Для переделки дневного светильника на новый тип источника света необходимо:

Отключить подачу электроэнергии на защитном автомате.
Снять корпус светильника.
Извлечь старые стеклянные колбы.
Снять защитную крышку для доступа к внутренней схеме.
Извлечь дроссель, стартер, ЭПРА, отсоединив их от проводников или перекусить провода кусачками. Эти элементы конструкции не понадобятся.
Убрать все лишние провода, оставив только два, идущие к патронам на корпусе.
Подсоединить противоположные патроны напрямую к фазе и нулю.
Выходящие два провода подключить к вилке, установить светодиодные трубки и сделать пробный запуск.

На патроне G13 можно установить перемычку между парными контактами, но это не обязательно, так как наличие перемычки на самой лампе гарантирует контакт при подаче напряжения на один из штырьков. Если патрон установлен так, что контакты расположены вертикально, а конструкция LED-трубки не имеет поворотного механизма, то патрон необходимо переместить в горизонтальное положение. Для этого придется просверлить крепежные отверстия под болты и прикрутить патрон в другом положении. Если в светильник устанавливается несколько трубок, то лампы подключаются также напрямую параллельным соединением.

Желательно к каждой паре патронов подводить отдельную пару проводов. Дроссель или ЭПРА можно не извлекать, главное — отсоединить их от схемы, но их вес значительно утяжеляет конструкцию, да и в дальнейшем они могут пригодиться для ремонта других устройств. Возможна переделка путем извлечения стартера и отсоединения дросселя с установкой перемычки вместо ЭПРА, как на рисунке.

Подробный обзор модернизации светильника представлен на видео:

Люминесцентные лампы, благодаря своим революционным, для своего времени, характеристикам: низкому энергопотреблению, высокой световой эффективности и долгому сроку службы, получили очень широкое распространение.

Именно трубчатые лампы дневного света освещают большинство школ, больниц, офисов, цехов и т.д., наиболее часто они установлены в растровых светильниках, знакомых каждому.

Главным недостатком люминесцентных ламп является наличие внутри них ртути, пары которой смертельно опасны для человека.

Но технологии не стоят на месте, их активное развитие привело к созданию светодиодных ламп, которые превзошли практически по всем показателям люминесцентные. В настоящее время, единственным их недостатком является стоимость в сравнении с лампами дневного света, по сумме же всех характеристик и выгод, а главное по соображениям безопасности, они вне конкуренции.

Менять старые люминесцентные светильники целиком на аналогичные светодиодные не выгодно, хотя бы просто экономически, лучше просто заменить лампы, ведь производители давно уже выпускают трубчатые светодиодные лампы Т8 под цоколь G13 и можно установить их, оставив старый корпус светильника, лишь немного модернизировав его.

Чтобы поставить светодиодные лампы вместо люминесцентных, необходимо несколько доработать светильник, сделать его проще, убрав из схемы подключения несколько лишних компонентов. Сейчас я подробно покажу как это легко сделать самому.

В первую очередь давайте рассмотрим схемы стандартных растровых светильников, рассчитанных на установку четырех люминесцентных ламп, такие чаще всего монтируются в потолки, типа «армстронг».

Их всего две разновидности, две различных схемы, первая с балластом и стартером, встречается чаще всего:

Вторая схема более современная, с электронным пускорегулирующим аппаратом:

Как видите, светильники с люминесцентными лампами, содержат внутри различное дополнительное оборудование, которое требуется для их работы. Подробнее читайте об этом в материале - Схема подключения люминесцентных светильников

В современных же трубчатых LED лампах, в частности т8 под цоколь g13, драйвер, необходимый для того, чтобы светодиоды горели, уже встроен в корпус самой лампы и дополнительно устанавливать что-то не требуется.

Соответственно, переделка любого люминесцентного светильника, сводится к демонтажу всего лишнего оборудования: балласта, стартера, эпра и т.д. и подключению питания напрямую к контактам LED лампы. Для обоих типов светильников, схема подключения общая, все зеленые проводники на схеме, подключаем к нулевому проводу, а все красные к фазному, должно получится примерно так:

Схема подключения светодиодных ламп вместо люминесцентных

И еще раз, все достаточно просто, с одной стороны к ламам подводится фаза, а с другой ноль. При этом полярность не важна, так как подключается переменный ток, подсоединяйте так, как вам будет удобнее. Кроме того, не важно к какому из контактных штырьков подключается электрический провод, ведь их каждая пара, с каждой стороны LED лампы, замкнута.

В случае переделки растрового люминесцентного светильника, мы просто берем провода, которые идут от цоколей g13 и обрезаем их, а затем все провода одной стороны подключаем на фазную клемму, а все провода другой, на нулевую. В итоге должно получится примерно следующая схема установки led ламп вместо ламп дневного света:

Как видите, технология простая, не нужно обладать каким-то особым образованием, чтобы перевести на светодиодные лампы, допустим, все люминесцентные светильники в офисе, на производстве или в магазине.

Кстати, как монтировать и подключать люминесцентный светильник, а главное как устанавливать трубчатые лампы т8 - мы писали в статье "Подключение люминесцентного светильника"

В результате такой переделки, вы получаете новый, современный светодиодный светильник, безопасный, с низким энергопотреблением и долгим сроком службы.

Помните, что старые люминесцентные лампы нельзя просто выбросить или, хуже того, просто разбить, их необходимо обязательно утилизировать , ведь они содержат ртуть. В каждом крупном городе есть центры, куда вы сможете сдать свои энергосберегающие лампы, нередко совершенно бесплатно.

Читайте также: