Замена люминесцентных ламп на светодиодные

Замена люминесцентных ламп на светодиодные в светильниках стандартного исполнения является выгодным апгрейдом освещения. Корпус остаётся тот же. Нужно только подобрать аналогичные LED лампы и немного переделать «начинку» светильника. Чтобы в процессе переделки не столкнуться со сложностями, рекомендуется внимательно ознакомиться со всеми разделами этого материала. В нём рассказано об устройстве люминесцентных светильников, и что в них нужно изменить, чтобы безопасно перевести их на современное светодиодное освещение.

Люминесцентные лампы и их недостатки

Светильники с трубчатыми люминесцентными лампами используются повсеместно. Увидеть такие можно в больницах, школах, детских садах, банках, административных учреждениях. Применяются они и в домашнем освещении. Чаще всего в виде квадратных светильников с четырьмя 600-миллиметровыми люминесцентными лампами. Они предназначены для установки в системы подвесных потолков типа «Армстронг».

Устройство и принцип работы люминесцентной лампы

Полное название — дуговая ртутная люминесцентная лампа низкого давления. Работает по газоразрядной технологии. Представляет собой стеклянную трубку, покрытую изнутри люминофором — веществом, которое излучает свет под воздействием ультрафиолетового излучения. Источником для этого служит дуговой разряд электрического тока в парах ртути.

Трубка герметично запаяна и накачана инертным газом под давлением, которое значительно ниже атмосферного. Именно поэтому при разрушении такая лампа издаёт характерный глухой хлопок. Ртути в люминесцентных лампах немного, так как она нужна только в виде паров. Для первичного запуска процесса предусмотрена спираль — аналог нити накаливания в одноимённых лампочках.

Работа лампы обеспечивается за счёт разряда и ионизации паров ртути в инертном газе. Чтобы получить больше света, применяется люминофор. Это вещество светится под воздействием ультрафиолета. Чтобы светильник запустился, электроды необходимо подогреть, что обеспечивает нить накала. Далее необходимая температура поддерживается за счёт бомбардировки их ионами газа.

Конструкция светильников под люминесцентные лампы

Если подключить люминесцентную лампу к сетевому питанию 220 В двумя проводами, она либо не будет работать, либо разрушится. Для обеспечения работоспособности такого светильника необходимо дополнительное оборудование — балласт и стартер.

Балласт является драйвером для люминесцентной лампы. Они бывают электромагнитные и электронные. Первые встречаются в старых моделях. Электронными балластами оснащаются все современные светильники с люминесцентными лампами. Также для запуска необходим стартер, называемый в народе пусковым конденсатором. Они тоже бывают двух видов — биметаллические неоновые (моргают во время работы) и электронные.

Типовые схемы распространённых светильников показаны на рисунках ниже. По ним видно, что помимо ламп, в светильнике есть дополнительные элементы. Их можно увидеть при осмотре. Дроссель (балласт) может быть где-то внутри, и до него не просто добраться. А вот стартеры обычно установлены на видном месте, так как они периодически требуют замены.

Недостатки люминесцентного освещения

В своё время люминесцентное освещение было настоящим прорывом, чудом инженерной мысли. Достаточно одного того, что такие лампы работают в 10-15 раз дольше, чем лампы накаливания. Света они тоже дают больше, при одинаковом потреблении электроэнергии. Светоотдача у них в пять раз выше. Эти преимущества подтолкнули появление известных многим «экономок». В начале нулевых они массово вытесняли классические лампочки несмотря на то, что стояли в разы дороже.

Те, кто не застали люминесцентные «экономки», считают таковыми светодиодные лампочки под обычный патрон Е27. Однако надо отдать должное первой «экономке». Со временем они стали дешевле, расширился ассортимент по мощности. Благодаря им были сэкономлены мегаватты электроэнергии. Несмотря на то, что на пике славы они пробыли всего десяток лет. Какая технология вытеснила их из нашей жизни, знают все — LED. Хотя во многих домах люминесцентные «экономки» есть до сих пор, с почётным «возрастом» 15-20 лет. Особенно в помещениях, в которых свет включается сравнительно редко.

К переделке люминесцентных светильников под светодиодные лампы пришли тогда, когда появилась и стремительно развилась LED технология. Пользователей легко убедили в несовершенстве газоразрядных ламп, тогда как у светодиодов практически одни преимущества.

Недостатки люминесцентных ламп:

• небезопасная для здоровья ртуть внутри (опасна только при разрушении трубки);
• неравномерный линейчатый спектр свечения, вызывающий искажение цветов освещаемых предметов;
• со временем яркость свечения неизбежно снижается;
• одинаковые лампы часто светят по-разному (оттенок, интенсивность);
• возникающие из-за разряда помехи в электросети, негативно влияющие на работу современной электроники;
• противный звук во время работы;
• для качественного освещения нужны либо большие светильники, либо много маленьких;
• нерабочие люминесцентные лампы запрещено выбрасывать с обычным бытовым мусором.

Если светильник работает в условиях, когда его часто включают и выключают, быстро выходят из строя стартеры. Найти качественную замену бывает непросто — из 10 стартеров 2-3 штуки отказываются работать. Те, что получше, стоят как целая светодиодная лампочка. На такие потребитель даже не смотрит.

Устройство и принцип работы светодиодных ламп

Одним из преимуществ LED технологии является возможность её применения в лампах любого классического формата. Трубки для люминесцентных светильников не исключение. Типовое устройство светодиодного аналога показано на рисунке ниже.

Светодиодная лампа аналог люминесцентной состоит из следующих элементов:

1. Алюминиевый корпус, покрытый порошковой краской.
2. Прозрачный или матовый плафон из полиметилакрилата.
3. Печатная плата с диодами LED на теплоотводящей подложке.
4. Драйвер, блок питания с дросселем и сглаживающим импульсы конденсатором.
5. Цоколь, конструктивно копирующий цоколь люминесцентной лампы.

Питание подаётся на контакты цоколя непосредственно из сети 220 В. На корпусе имеется маркировка — куда подключать фазу и ноль. Драйвер преобразует (выравнивает и стабилизирует) сетевое переменное напряжение в постоянный ток, необходимый для свечения светодиодов. Свет излучают многочисленные LED элементы, за счёт чего лампа светит ярко и равномерно по всей длине.

Ключевые различия между технологиями

Перед тем, как заменить люминесцентную лампу на светодиодную, нужно усвоить главное различие между ними. Заключается он в схеме подключения к сетевому питанию. Чтобы работала люминесцентная трубка, питание должно пройти через стартер и балластный дроссель. Эти два компонента установлены в светильнике отдельно от самой лампы. Схема подключения тоже имеет особенности.

Светодиодная трубка — самодостаточная. Всё, что необходимо для её работы (драйвер), уже встроено в её корпус. Соответственно, остаётся только подать на неё непосредственно напряжение из сети 220 В. Для этого нужно всего два провода. Если ламп в светильнике несколько, то на каждую подводится питание отдельными двумя проводами. Технически они подключаются все параллельно друг другу. Ниже показаны схемы, как переделать люминесцентный светильник под светодиодные лампы правильно. Есть несколько способов.

Не делайте апгрейд, пока не дочитаете весь материал полностью. Если установить LED трубку вместо газоразрядной без переделки схемы питания (просто вставить в патрон), случится короткое замыкание. Новая светодиодная лампа выйдет из строя, а также есть риск сжечь проводку и сделать пожар в доме.

Плюсы и минусы светодиодного освещения

Перед тем, как будет разобрана правильная схема подключения светодиодной лампы вместо люминесцентных, остановимся кратко на том, зачем вообще этим заниматься.

Минус у технологии LED только один — высокая стоимость изделий. Однако этот недостаток перекрывается преимуществами:

• сокращение потребления электроэнергии в два раза;
• яркое равномерное свечение на протяжении всего срока службы;
• отсутствие вибрации и противного звука;
• не нужно менять стартеры;
• ресурс LED — до 50 000 часов, что в 5 раз больше, чем у люминесцентных;
• лампы есть под любой тип светильника;
• освещение будет стабильным даже при перепадах напряжения от 85 до 265 В (газоразрядные в первом случае гаснут, во втором сгорают);
• более высокая яркость света при тех же размерах светильника.

Всех недостатков люминесцентных ламп LED аналоги лишены. Они дают ровный свет, не содержат вредных веществ. Что касается помех в сети питания, их могут генерировать дешёвые модели.

Совет

При выборе светодиодных ламп не гонитесь за бюджетным сегментом. Ориентируйтесь на модели средней и высокой стоимости. LED — это долговечная технология, и покупка недешёвых ламп многократно успеет окупиться. Дешёвые светодиодные изделия светят плохо, слабо, не выхаживают заявленного ресурса. Такие модели оснащаются урезанными драйверами, из-за чего свет мерцает. Это незаметно для глаз, но воспринимается мозгом. При длительном нахождении под таким освещением болят глаза, голова, организм быстро утомляется.

Выбор светодиодных ламп для замены

Чтобы не ошибиться при покупке LED лампы для замены люминесцентной, ориентируйтесь на следующие параметры:

1. Форм-фактор — для потолочных светильников под систему «Армстронг» нужны 600-миллиметровые трубки, для промышленных 1500-миллиметровые. Для настольных светильников продаются соответствующие модели.
2. Цоколь — обычно штырькового типа с маркировкой Gxx, где «хх» — это расстояние между штырьками. Наиболее распространены лампы с цоколем G13. Такие модели имеют маркировку Т8.
3. Мощность — указывается в ваттах (Вт). Здесь важно обращать внимание на реально потребляемые ватты, а не на маркетинговые. Многие производители пишут на своей продукции большими цифрами не реальную мощность, а такую, при которой с такой же яркостью светила бы лампа накаливания. Чтобы сориентироваться, можно смотреть и на эти цифры. Но уменьшайте их сразу в 1,5 раза.
4. Конструктивные особенности — люминесцентные лампы излучают свет во всех направлениях, тогда как LED элементы на печатной плате светят в узком секторе. Иногда для получения надлежащего освещения приходится вращать трубки, а такая возможность предусмотрена не на всех моделях.
5. Стоимость и бренд — откажитесь от покупки дешёвой продукции неизвестных производителей.

Перед поиском LED для замены аккуратно извлеките старые лампы из светильника и изучите перечисленные параметры. Нужную маркировку можно найти как на самих лампах, так и на корпусе светильника. В крайнем случае «загуглите».

Техника безопасности

Самостоятельно подключение светодиодной лампы вместо люминесцентной может закончиться поражением электрическим током или коротким замыканием. Есть риск испортить не дешёвые LED лампы, устроить пожар. Соблюдайте элементарные правила техники безопасности:

1. Обесточьте освещение дома — не просто выключите свет выключателем, а обесточьте весь дом или соответствующую линию на распределительном щитке. Если у вас такого нет, или вы не знаете, что там к чему — выключите основной автомат на электросчётчике.
2. Внимательно следуйте инструкциям, сверяясь со схемами.
3. После апгрейда убедитесь, что вы не создали условий для короткого замыкания или пробития на корпус.
4. Не пренебрегайте подключением заземления.
5. Перед установкой светильников убедитесь в их работоспособности.

Внимание!

Чаще всего поражение током случается во время проверок, когда к сети подключаются частично разобранные электроприборы. Будьте внимательны — не прикасайтесь к оголённым контактам и проводам, клеммным колодкам, цоколям и патронам. Позаботьтесь о том, чтобы рядом не было детей и домашних животных.

Инструменты для замены

Для замены люминесцентных ламп на светодиодные в классическом потолочном светильнике вам понадобится следующее:

1. Отвёртки — шлицевая и крестовая.
2. Дрель или шуруповёрт со сверлом (если балласт закреплён заклёпками, а не винтами).
3. Клеммные колодки или клеммники WAGO.
4. Канцелярский нож или стриппер (для снятия изоляции с проводов).
5. Мультиметр (для проверок).

Если вы занимаетесь подобным не постоянно, у вас перед глазами постоянно должна быть схема подключения светодиодной лампы вместо люминесцентных. Распечатайте её, откройте на телефоне, планшете, ноутбуке. Несколько раз сверяйтесь с ней, чтобы ничего не перепутать.

Переделка светильника с электромагнитным ПРА

Проще всего заменить лампы в таких светильниках. Они выпускались раньше, пока их не заменили электроникой. Если у вас старая модель ещё советского производства, то в ней наверняка электромагнитный ПРА и обычный неоновый биметаллический стартер. Для апгрейда в данном случае практически ничего не придётся переделывать.

Всё, что надо сделать — это извлечь стартер (если их несколько, то все) и установить LED вместо газоразрядных трубок.

Стартер убирать надо обязательно. Если этого не сделать, получится короткое замыкание. А вот балласт демонтировать необязательно. LED потребляет существенно меньше тока, чем люминесцентная лампа, и дроссель при включении будет выполнять роль простой перемычки.

Переделка светильника с электронным ПРА

Электронным ПРА оснащены современные люминесцентные осветительные приборы. Простого удаления стартера здесь уже будет недостаточно. Придётся немного изменить схему питания. Технически вам надо отключить от прибора прежнее питание, и подвести его к лампе, минуя стартеры и ПРА. Как это выглядит схематически, показано на рисунке ниже.

Для переделки разберите светильник, предварительно удалив из него старые лампы. Сначала нужно демонтировать дроссель. Он представляет собой блочок, закреплённый на корпусе. Если он зафиксирован винтами, открутите их. Заклёпки легко высверливаются дрелью.

Далее отсоединяются провода питания. Используйте их для подключения патронов по новой схеме. Задача — подвести на разные концы каждой лампы 220 В двумя проводами. Нельзя подключать 220 В к одному патрону. В светодиодных трубках штырьки одного цоколя соединены перемычкой. Такое подключение гарантированно закончится коротким замыканием.

Проверка LED

Включите мультиметр в режим измерения сопротивления и прикоснитесь щупами к выводам одного цоколя. Прибор должен показать такие же значения, как и при замыкании щупов между собой. Это и указывает на наличие между контактами перемычки.

Дальнейшая переделка выполняется одним из двух способов — без демонтажа и с демонтажом патронов.

Без демонтажа

Чтобы не снимать патроны для установки в них перемычек, понадобятся клеммники типа WAGO. С их помощью нужно соединить и вывести в одну точку все пары проводов, выходящие из патронов. У вас должно получиться так, как показано на фотографии ниже. Задача — подать фазу на оба контакта одного патрона, а ноль на оба контакта противоположного патрона.

Если ламп в светильнике несколько, показанная схема дублируется по принципу параллельного подключения. Обойтись можно и без зажимов WAGO. Для этого нужные провода скручиваются между собой и надёжно изолируются.

С установкой перемычек

Чтобы не возиться с проводами и зажимами, можно демонтировать все патроны и установить в них перемычки. Они легко изготавливаются из проводов, которые остались после разборки светильника.

Внутри патронов находятся по два зажима, к которым подходят отдельные провода. Извлеките их, соедините изолированные контакты перемычкой, как показано на фото ниже.

Все эти манипуляции нужны, чтобы LED трубка работала независимо от того, какой стороной вы установите её в патроны. Если этого не сделать, то может оказаться, что лампа будет работать только в положении «светодиодами к отражателю».

Заключение

Замена люминесцентных ламп светодиодными позволит усовершенствовать старые светильники. Сделает их более экономичными, долговечными, яркими. Значительно улучшится восприятие цветов. При фотографировании под новым освещением будет более корректная цветопередача. Если не хотите заморачиваться с такой переделкой, то можно купить готовые светильники LED. Но обойдутся они дороже, чем трубки, установленные в старые корпуса.