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LED水銀灯導入で失敗しない  

水銀ランプは、LEDランプ?解りますか! 光源が違うので 事前照度シミュレーションが大切。

水銀灯を使用した照明器具は、各種ありまので照度シミュレーションが大切です。

高天井の照明器具

工場倉庫や体育館等で使用されている高天井、光の広がりが必要かどうか?無駄な光に成らないか?

投光器型照明器具

駐車場やグラウンドで使用されている投光器、近所迷惑な光害を起こさない設計。

街灯・道路灯などの照明器具

道路や公園等で使用されている屋外照明器具。目的に合わせて配光確認が必要です。

これらは全て照明器具の形状の違いで、中身は水銀灯ランプです。光源の違いを把握して適材適所のご使用で、最適な明かりを目指しませんか?

では、LEDランプに交換するとどうするのか?

高天井型のLED水銀灯 投光器型のLED水銀灯

この写真は、LEDランプは同じランプです。
取り付け方法の違いで高天井型にもなり、投光器型にもなります。意外と簡単なのです。

水銀灯器具に使用されている傘(シェード)は光の角度調整

LED照明では、光の角度をレンズで調整いたします。

専用設計が必要なLED照明器具

スタジアム等で使用される大型照明は放熱設計をしっかりしないと壊れてしまいます。
街灯なども大型になると専用設計が必要になります。
但し、〇〇専用などの中には、大した事してなくても「専用だから高額」的な製品も見受けられますので、中身をよく見る事が大切です。
最近気なったのは「塩素対策と塩害対策の違い」防水と塗装で同じだと思うのですが・・・。「オイルミスト対応」カバーに汚れが付かない様にコーティングしているだけ?ですよね。いずれも高額商品になってます。

水銀灯をLED照明に交換する目的・選び方・工事など

1.水銀灯をLED照明に交換する主な目的

電気料金の削減

電気料金 安くなるんです。

LED照明の大きなメリットの一つである消費電力の小ささ。
消費電力が小さいと言う事は当然電気料金に即つながります。
一般的な水銀灯からLED水銀灯に交換すると約1/4の電気料金で済む計算になります。
効率の良いメタルハライドランプからの交換では約1/2の計算になります。
電気代の削減効果は導入した時からですので、早めの交換で恩恵を受けてください。 また、水銀灯では出来なかったON/OFFも瞬時にできますので、こまめな節電も可能です。

もっと電気料金を下げるには?

発光効率の高い製品を使う。lm/W(ルーメンパーワット)と言う単位で1Wで何ルーメン出せる性能があるLEDチップか。と言う目安です。
この単位が高いと、同じ明るさを少ない消費電力で得る事が出来ます。昔はHF400W相当がLED100W 位でしたが、今は60W程度で同じ明るさが出せる様になりました。この辺もチェックですね。

LED照明になった事で、調光やセンサ等を連動させる事が可能になりました。自動で、もの凄い省エネ率を達成できます。

LED照明にリニューアルすれば、長寿命のメリット

ご存知の様にLED照明は寿命が長いのがメリットの一つですので、交換が困難な場所には打って付けな照明となります。
ただ寿命については、ちょっと微妙な説明が必要となります。
それは、不点灯や点灯不良が無かった場合と前提が必要だからです。
費用対効果を実現するには、予定通りの製品寿命が無ければ、省エネ、長寿命の恩恵は成り立ちません。

照明リニューアルで失敗するパターン

とにかく安く安く、導入したい。

予算も有りますし、当然だと思います。
ただ、素性の解らないLED照明を導入して直ぐに使い物にならない。などと言事も良くあります。
これですと余計にお金をかける事に成りますし、目的を達成できません。
受けてくれる業者も有るかと思いますので、お探しください。

導入目的を明確に

これがはっきりしていないと、目的に合った製品選定が出来ません。
「今より明るくしたい」「照明の配置換えをしたい」「とにかく電気料金の削減」など、明確しないと中途半端な製品を選んでしまいます。

丸投げ!

知り合いの電気工事屋さんに「丸投げ」は良くある話です。人付き合いですので、OKです。
ただ、工事屋さんは工事のプロ。工事業者様も照明の知識は有りますが、照明のプロでは在りません。「こんな筈じゃなかった。」に、なりませんように。

「水俣条約」この事を頭に入れて置いて下さい。

水俣条約の目的

水銀及び水銀化合物の人為的な排出から人の健康及び環境を保護する。

製造・輸出入が禁止される照明類

ランプ1本当たりの水銀含有量が5ミリグラムを超える30ワット以下の一般的な照明用のコンパクト蛍光ランプ(CFLs) 2020年

次のものに該当する一般照明用の直管蛍光ランプ

(a)ランプ1本当たりの水銀含有量が5ミリグラムを超える60ワット未満の三波長形蛍光体を使用したもの

(b)ランプ1本当たりの水銀含有量が10ミリグラムを超える40ワット以下のハロリン酸系蛍光体を使用したもの  2020年

一般的な照明用の高圧水銀蒸気ランプ(HPMV) 2020年

水銀灯は、全て使用出来なくなるのか?

水銀含有量が基準以下なら対象外ですので、製造販売可能です。

既に国内ランプメーカーは基準をクリアしているようですので、一部を除き大丈夫そうです。

ただ、有害物質である「水銀」が無い訳では在りませんので、環境を考えればLED化は進めた方が良いと思います。

2.水銀灯に比べてLED照明の明るさはどうなのか?

発光原理が違うので、明るさの比較は「器具光速」で比較します。

水銀灯高天井器具の発光状態
LED水銀灯の発光状態

水銀灯HF400Wのランプ光速は「約22000㏐」有りますが、器具内の反射ロスが有る為、全ての光が器具から出て来る訳では在りません。

その為、同一の比較が出来る「器具光速」で照明の明るさを判断します。

照度分布図で配光角の確認

3D明るさ確認広角

配光角を広くして棚の上部まで光が届くように設計した事例です。

3D明るさ確認狭角

配光角を狭くすると、こんな感じになります。目的に合わせた照度設計が必要ですよね。作業内容に合わせて部分的に角度を狭くするなどの設計が理想です。

以前、同業他社が工事した現場で不良が出て、当社が交換工事頼まれました。
現場を見ると天井高が低いのに挟角の照明を導入してありました。

その為、作業伝票を記入する方が暗い場所での記入で「見えない」と言っていました。

採用担当者は恐らく会議室でサンプル確認して「明るい」と判断したのでしょう。シミュレーションでの確認は大切です。

明るさ比較について詳しくは照度を参照してください。

水銀灯をLEDに交換したいから、このページご覧頂いているのですよね!

  LED化する前に、照度分布図作成は必要だと思います。

お問い合わせ

3.LED照明は、壊れない?製品の選び方。

LED照明は電子部品の集まりです。LEDチップだけではなく各部品の熱対策も大切です。

LED水銀灯選びで気を付けて頂きたい事

落下事故

落下事故を起こしているケースも有ります。

原因としては幾つかありますが、主として2点事前購入前に確認して下さい。

設計通り物事が運んでいる時は良いのですが、事故は想定外や予想外と言ったように起こります。

事前確認事項としては、電源の安全回路・ソケットを止めてある樹脂の耐熱温度。

落下までのパターンとしては、何らかの理由で電源が故障しました、通常安全回路(過電流保護)が働きます。しかし機能せず電流をどんどん沢山流し続けます。

この時、過温度停止回路も機能せずLEDチップの温度が上がり続けて、樹脂の耐熱温度を超えて、溶けて落下します。

ボディと寿命について

最近よく見かけるのがマグネシウム製の製品。

軽量を売りにしていますが、熱伝導率はどうでしょう?

LEDチップは熱に弱いは皆様ご存知の通りです。基板の熱をヒートシンクに伝え放熱する構造、空冷ですよね。

すなわちチップの熱をいかに伝えて冷やすか!

アルミの熱伝導率は204W/m K マグネシウム159W/m K 共に20℃時の熱伝導率と成ります。数値が高いほど熱を伝える効率が良い金属と成ります。 熱を一番良く伝える金属として一般的に知られているのが銅。道の熱伝導率は372W/m K 。

何が言いたいかと言うと、マグネシウムが悪いわけでは有りません。熱伝導率から放熱計算するとアルミよりも質量や面積が大きくなければならないと思います。

チップのジャンクション温度にもよりますが、同じ作りで同じ表面温度ならば確実にLEDチップの温度はマグネシウム製品の方が高くなります。

すなわち寿命に影響します。

もう一つ逆から考えると、冷やす力もマグネシウムは劣る。ヒートシンクが触れている空気の温度が20℃としたら、その温度を伝えてチップを冷やすのです。

樹脂製の製品も出始めました。樹脂としては熱伝導は素晴らしいと思いますが、熱伝導率24W/m K さて、LED水銀灯に使用してLEDチップの放熱は大丈夫なのでしょうか?余程電流値を下げないと無理だと思います。

構造について

マグネシウム製品が軽量を謳いますが、ソケットの耐荷重は5KGですので、重量の事をそれほど気にする事は無いと思います。

それよりも、やはり熱です。放熱性能が大切です。

これは良くないと思える製品として、LEDチップが密集している製品。蜂の巣状

チップ間が無い為、隣接するチップ同士が熱干渉を起こします。

この構造にする為には、余程負担率を少なくしなければなりません。

展示会などで出展者、技術担当に確認すると「80%の負荷です。」「20%余裕を見ています。」これではダメ。負担掛け過ぎです。

50%以下の負担率なら、まだ蜂の巣状でも理解できますが80%時点で寿命に影響しますので、当然当社では不採用です。

LEDランプ構造上の注意点 LEDランプ熱設計上の注意点

LED水銀灯の不良解析依頼がありました。

LED水銀灯の不良解析。チップ欠落 LED水銀灯の不良解析。チップ欠落2

2020年2月頃の依頼。昔の話ではありません。

写真の様にLEDチップが剥がれています。
これはLEDチップを実装する際にクリーム半田の温度管理が悪く欠落しています。
LED水銀灯ですので高所にあり、施工後半年から1年だと聞いております。交換費用などもめてるようです・・・。
実際の話ですので、皆様も気を付けてください。
当社では、販売するメーカー選定に当りこの辺りの確認もしております。

貴社には、この様な粗悪品に手を出して欲しくない為

  あらゆる情報、経験を一部公開しています。LED化する前に情報収集は必要です。

4.工事費用を含めた費用は、どの位かかるのか?費用対効果

コストシミュレーション

使用している水銀灯の種類を確認して消費電力×台数を確認します。これが1時間当たりの消費電力です。

1時間の消費電力×営業時間×月営業日数÷1000(wからKwに単位を変換)×1Kwの電気料金

単純ですがこれが電気料金の計算方法です。

現在使用している水銀灯の箇所を導入予定LEDの消費電力に置き換えてください。これで比較が出来ます。
LED照明ですのでオンオフが可能です。水銀灯で点けっぱなしだった照明も消すことが可能ですのでシミュレーションの営業時間短縮になります。

当社施工金額の目安

「工場・倉庫」水銀灯400Wを40台LED照明に交換する工事

製品単価25,000円で交換工事費10,000円として140万円と交通費等の諸経費が目安です。
実際にこの辺りの金額で受注していますので、参考にして下さい。
※当社指定の工事業者で工事した場合。
※当社指定の工事業者は静岡県近隣までが施工範囲です。工事業者様は、全国規模で準備可能(1部不可能有り。)ですが、業者次第で工事費が変わります。
※余分な手間が掛からない基本工事で1日で作業が終わる数量とします。

LED化にする為の交換工事

水銀灯には専用の安定器が使用されています。

この水銀灯用安定器はLED照明では使用できません。
(一部使用できる製品も有るようですが、消費電力の上昇、安定器の故障の可能性の為お勧めしておりません。)

LED照明専用の安定器に交換します。それは、LEDチップが直流で点灯する為です。

次にランプ交換ですが、E39ソケット式でしたら既存の器具をそのまま使用することも可能です。 ただし、劣化が進んでいるようでしたら、器具の交換又は直接取り付ける照明器具を勧めています。

天井から下方向へ光を出せば良いのですから、器具に拘る必要はまったくありません。

直付けの水銀灯代替え製品は「投光器」タイプと同型になります。光の角度を調整すれば良い事です。

水銀灯交換事例の一部

水銀灯LED化施工事例ヤザキ

水銀灯HF400W 189台LED化

調光システム併用事例

施主様要望

・補助金案件ですので「調光システム」導入

・照度アップ

従業員様の手を煩わせない為に「全自動調光システム」導入で、天気に合わせて(外光)一定の明るさを維持するシステム導入。

天井高が高いので、60°レンズを使用して省エネと照度の両立を得ました。

こちらの案件は「工事業者様」からの依頼で、当社は製品選定(照度分布図作成)、製品納品、調光システムセッティングを担当

水銀灯LED化施工事例アオヤギ
 

ダウンライトで使用されていた水銀灯をLED化しました。

パナソニック「スカイビーム」250W水銀灯使用のダウンライト

施主様要望

・高所(天井高4M)なので、自分達でランプ交換できない。

・ 照度を上げたい。眼鏡店ですので、顧客が目が悪い人が多く、暗いと字が見えにくい。

・予算内で納めたい。

Φ250の大型ダウンライトは、大手照明メーカーからの製品も少なく、カスタムオーダーにて製品手配しました。
予算内で納める為「自社施工」にする事で、店内全ての照明をLED化する事が出来ました。 施工後の照度は平均1.5倍。また、優しい色合いの4000Kにて統一しました。

施主様から 「明るくなり、電気料金が1か月2万円安くなりました。」

眼鏡店「Winkアオヤギ」詳細はこちらから。

アムトラックス駐車場LED化前  アムトラックス駐車場LED化後

運送会社様駐車場LED化工事

相見積もり後受注

施主要望

費用対効果重視

当社元受け、工事業者委託。
施工場所 駐車場・事務所・倉庫(冷凍-30℃)
ご覧の様に駐車場はかなり明るくなりました。トラックの出発前点検が容易になり従業員様からも「ありがとう」の言葉頂きました。

せっかくLED化するのでしたら、より使いやすく

ツチヨシマテック様工場照明移設 東芝製LED水銀灯

ツチヨシ・マテックLED化工事

相見積もり後受注

施主要望

費用対効果重視

当社元受け、工事業者委託。
工作機器の影にならない様に、照明器具の位置を最適な場所へ移動
せっかく工事するのですから、より使いやすくしたいですよね。照度分布図作成して対応しました。

今回使用した照明器具は、東芝ライティク製 50%OFF モノ〇〇ウよりお安く提供

工事立会いの経験から

現場調査時に特に気を付けて居る事が有ります。

それは、水銀灯器具の中には「安定器内臓型」があり、この器具の場合かなりの改造が必要となります。

器具内に埋め込まれている安定器をバイパスして直流をソケットに流さなければならないので必要な作業となります。

水銀灯はどうしても高所に取り付けてあるので、高所作業車が必要となります。

また、工場倉庫などの現場が多く、中には作業車が入れない、製造機器を動かせない。

このような現場では足場を組まなければならず、工事費が高額になる場合が有ります。

すごい!費用対効果

更なる節電メリット

水銀灯では出来なかった、直ぐにオン・オフ。点けっぱなしだった倉庫などは節電効果大

水銀灯では出来なかった調光がLED照明なら可能です。LED化から更に1/2も可能です。

各種センサー技術を併用して照明コントロールを自動化する事で、面倒な操作が要らなくて済みます。

LED水銀灯を人感センサーでコントロール。

LEDを調光すると超省エネになります。

400Wの水銀灯をLED100Wに交換。そして人感センサが検知していない時は10Wで点灯。
実に95%i以上の節電効果。センサが検知して必要な時に100W点灯。

5.水銀灯とは ご興味のある方は、水銀灯について説明します。

その名の通り、水銀を使用して光を出すランプです。水銀蒸気中のアーク放電による光源です。

水銀灯を点灯させるには専用の安定器が必要となり、電源投入後も直ぐに100%の光が得られずまた、消灯後も直ぐに点灯させることが出来ない為、使用に関して使い辛い光源であります。

種類

水銀灯(HF)

一般的な水銀灯です。型番がHFから始まり、40型,80型,100型,200型,250型,300型,400型,700型,1000型(パナソニック社ラインナップ)

バラストレス水銀灯(BHF)

安定器が要らない水銀灯です。口金に直接100V、200Vを投入する為、電球と同じ使い方になります。160型,250型,300型,500型が一般形状タイプです。

形状が似ていて判断が難しいのがレフランプです。レフランプは、電球の仲間でフィラメント式点灯方式となります。

メタルハライド(MF)

効率の良い水銀灯だと思ってください。1.7倍から2倍ほどの光量が有ります。100型,200型,250型,300型,400型,700型,1000型が一般形状タイプです。

この種のランプは種類が豊富で形、演色性、両口金式なども有り現状のランプを見極めるには型番をしっかり把握する事が大切です。また、メーカーにより製品呼び名も多種なります。

低圧ナトリウム

オレンジ色をしたランプが特徴で、主にトンネル、港湾、道路灯で使用されています。

LED化する時の明るさ換算

水銀灯HFタイプで消費電力1/4 メタルハライドMFタイプで消費電力1/2が目安です。

その為、現在使用している製品がHFタイプなのかメタルハライドMFタイプなのかが凄く大切になります。明るさの基準が全然違ってきます。

明るさ比較について詳しくは照度を参照してください。

6.その他のLED照明

導入環境によっては、使用出来ない場所も有ります。

高温環境・低温環境

多くの製品は-30~50℃程度の使用環境を動作保障しています。

それ以上、それ以下の環境は?開発した製品が出始めております。また、アイディアで解決する事も可能となりました。

低価格品の品質は大丈夫?

安いには訳が有ります。

LEDチップのノンブランド、電源回路の簡略化(安全装置の有無など)など低価格にする為には目の見えない所で何かしています。

照度不足(カタログ値の性能が出ていない。)早期不良(不点灯・点灯不良)

ラ・ポルタでは

現場確認と経験で製品を選んでいます。

照度分布図の作成いたします。図面が有ればありがたいです。

多くの方が「これ導入すると、どの位明るく成るの?」「今より明るく成る?」これらの不安を取るには、やはり照度分布図等で比較するしかありません。

先日も「この作業スペースは明るく、こちらの壁側は棚が有るので上まで明るく」この様なご希望が有りましたので、壁側の照明は広角、作業スペースは一つ上の明るさの照明を配置。

当社としても「こちらの照明入れたらどうなる?」「あっ、これだとやり過ぎ。」など、適正なメーカーや製品を選ぶ際に必要としています。

高価な設備投資になりますので、ご担当者様も確認したいですよね。

電源とランプの距離

直流電源は電圧降下を起こす為、ランプと電源の距離を15m以上取る事が出来ません。

しかし、先日当社選定の電源で確認した所100mの距離でも無事ランプの点灯チェックを行いました。

照明リニューアルの際に、アフターメンテしやすいように電源との距離は大切な問題となります。

当社のお客様は、製品を選ぶ事が出来ません。

製品選定は当社の仕事

LED照明選びは、上記に行ってる事を踏まえて当社が選定いたします。
お客様に後で「失敗した。」を思わせたくないからです。

まとめ 全て解決します。

平成19年からLED照明を取扱いしています。その間約1000社程の製品を見てきました。

中には「これ、売ってい良いの?」と思わせるような粗悪品も多々あります。 メーカー技術者なのに、知識が無い者もいました。見せ掛けだけの製品に惑わされずに、中身のしっかりした製品をご提案いたします。

当社には照明学会認定照明コンサルタントが在籍しております。
様々な施設のLED化経験がありますので、照度・演出・ライトアップなどご相談ください。

企画・販売会社ですので、大手照明メーカー殆ど全て取扱い可能です。
また、厳選した中小メーカーはカスタムなど柔軟な対応をして頂けます。

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