Светодиодные лампы уличного освещения

Еще двадцать лет назад организация освещения улиц, парков, дорог и других открытых объектов была довольно сложным и затратным мероприятием. Но с появлением сверхярких светодиодов, обладающих высокой светоотдачей и исключительно длительным сроком службы, ситуация кардинально изменилась. Сегодня светодиодные уличные светильники, использующие новейшие технологии, успешно вытесняют классические – накальные и дуговые, обеспечивая объекты качественным, недорогим и надежным освещением.

Конструкция светодиодного уличного светильника

Независимо от назначения, уличный LED-фонарь состоит из четырех основных блоков:

1. Блок светодиодов.
2. Адаптер питания.
3. Фокусирующая система.
4. Корпус.

Светодиодный источник света

От параметров этого узла зависят основные характеристики уличного светильника: яркость, КПД, спектр освещения (цветовая температура), сектор охвата и прочие. Количество светодиодов в одном фонаре колеблется от одного до нескольких десятков в зависимости от необходимой яркости светильника.

Важно! Выбирая прибор по силе света, не стоит ориентироваться на количество светодиодов в нем. Диоды сами по себе различаются по мощности и от этого тоже зависит их количество в приборе.

Полупроводники собираются на общую подложку и могут иметь вид модуля, встраиваемого непосредственно в уличный светильник, или лампы с цоколем того или иного типа. К недостаткам модулей можно отнести относительно сложную их замену (необходима разборка уличного светильника квалифицированным специалистом). Цокольные конструкции легко заменить, но стоят они дороже.

Модуль питания (драйвер)

Несмотря на все свои достоинства, светодиоды очень капризны в плане электропитания. Они не любят перепадов напряжения и для нормальной работы требуют тока строго заданной величины. Особенно остро эта проблема стоит с уличным освещением, где скачки и перепады напряжения – правило, а не исключение.

Для обеспечения качественного питания в сложных условиях открытых объектов все светодиодные фонари снабжаются высококачественным драйвером питания – основным компонентом осветителя, правильная и безотказная работа которого обеспечивает качество работы всей конструкции.

Система фокусировки

Для того чтобы уличный фонарь светил туда, куда нужно, и покрывал заданную площадь, световой поток нужно скорректировать. Делается это при помощи рефлекторов и/или системы линз. Первые представляют собой зеркальные отражатели той или иной формы. В их задачу входит собрать как можно больше света, бесполезно рассеивающегося внутри корпуса фонаря, и направить его в нужную сторону. Таким образом, рефлектор не только обеспечивает нужный угол освещения, но и увеличивает полезную световую отдачу.

Если одного рефлектора недостаточно или его нет, в работу включается система линз, которые обычно отштамповываются прямо на защитном стекле и обеспечивают одну из основных характеристик устройства уличного освещения – угол рассеивания.

Полезно знать! Нередко светодиоды имеют собственную линзу, фокусирующую свет в заданном секторе. Уличные светильники, в которых применяют светодиоды с линзами, могут вообще не иметь собственной системы фокусировки.

Корпус устройства

Поскольку наружные светильники работают в условиях открытой территории, они не должны бояться любой непогоды и дополнительно иметь антивандальное исполнение. Благодаря комбинации металлов и пластика эта задача решается вполне успешно. Современные фонари уличного освещения не боятся воды и снега, их достаточно сложно разбить, и к тому же они могут работать в исключительно широком температурном диапазоне – от -40 до +40 градусов Цельсия.

Этот прибор для уличного освещения со степенью защиты ip 65 полностью герметичен, не боится водяных струй, а разбить его можно лишь выстрелом из дробовика

Важно! Еще одна задача, которая возложена именно на корпус – отвод тепла, возникающего при работе светодиодов. Для этого часть кожуха отштамповывается в виде ребер, отлично отдающих лишнее тепло.

Разновидности и область применения LED-светильников

В плане надежности, экономичности и способности работать в широком интервале температур, LED-приборы отлично справляются с задачами  наружного освещения. Их можно встретить в парках и на улицах, во дворах и автостоянках, для освещения дорог и декоративной подсветки. В зависимости от сферы применения и конкретных задач светодиодные светильники для уличного освещения делятся на несколько разновидностей.

Направленные

Основное требование к таким светильникам – покрытие достаточно большого, но ограниченного телесного угла, обычно не превышающего 180 градусов. Такие светодиодные светильники используются для освещения проезжей части, дворов, улиц, и других открытых объектов большого размера.

Точечные

Этот класс приборов отличает малый (десятки градусов и менее) телесный угол и большая дальность светового пучка. Область применения точечного светильника – освещение относительно небольшого объекта (парадный вход, площадь, охраняемый объект и пр.) с большой дистанции. Классическим примером осветителя подобного типа является прожектор. Используются такие LED-светильники и для подсветки отдельных элементов в ландшафтном дизайне.

Рассеянного света

Устройства уличного освещения этого типа – противоположность точечным светильникам. Они излучают ненаправленный рассеянный свет. Обладая большим телесным углом (вплоть до 360 градусов), такие светильники незаменимы для освещения небольших открытых пространств. Их можно встретить в парках, на садовых участках частных домов и обычных улицах.

Полезно! Благодаря своему стильному внешнему виду уличные светильники рассеянного света часто используются не только для освещения, но и в качестве элементов ландшафтного дизайна.

Декоративные

Эти устройства, способные излучать свет самых различных цветовых оттенков – от красного до синего, используются, как правило, не в качестве приборов уличного освещения, а для декоративной подсветки. Они относятся исключительно к элементам ландшафтного дизайна. Угол излучения и мощность таких приборов могут быть любыми, а форма и внешний вид самыми причудливыми.

Дополнительный функционал приборов уличного освещения

Все вышеперечисленные разновидности устройств для уличного освещения могут оснащаться теми или иными узлами, существенно расширяющими сферу применения и удобство их использования.

Поскольку светодиодный фонарь – прибор исключительно экономичный, вполне реально питать его не от сети, а от обычного аккумулятора, который несложно зарядить в светлое время суток энергией солнца. Подобные системы уличного освещения давно и отлично работают на неэлектрифицированных объектах или в местах, куда тянуть линию электропередач нерентабельно.

Следующие два узла, которые можно встретить в некоторых фонарях уличного освещения, помогают сократить расход электроэнергии в разы, что в масштабах даже одного объекта даст существенную экономию.

Первый представляет собой фотореле, которое заставляет работать фонарь только в темное время суток и выключает его с рассветом. Еще более эффективным в плане экономии может оказаться светильник, оснащенный датчиком движения. Фонарь с таким сенсором будет включаться только тогда и на то время, пока в зоне его покрытия находится человек.

Плюсы и минусы светодиодных приборов уличного освещения

Как и любые другие устройства, уличные LED осветители имеют свои достоинства и недостатки. К первым можно отнести:

•  Экономичность. Световой поток сверхяркого светодиода в 8–10 раз выше, чем у лампы накаливания той же мощности. В масштабах даже небольшого объекта это дает существенную экономию электроэнергии, а значит, и денежных средств.
• Способность работать в тяжелых условиях. Светодиод – прибор твердотельный. Он не имеет стеклянных колб и спиралей, а потому не боится вибрации, ударов и может работать в любом положении. Некритичны полупроводниковые фонари и к температуре окружающей среды – они одинаково эффективны и в жару, и в мороз. Что касается пыли и влаги, то необходимый уровень защиты уличных светодиодных ламп и драйверов питания обеспечивают герметичные корпуса светильников или специальный компаунд, которым заливаются ответственные узлы прибора.
•  Длительный срок службы. Средний срок службы светодиода на три порядка выше, чем у классической лампы накаливания и составляет около 30 000 часов. Это не только упрощает обслуживание систем уличного освещения (не нужно менять сгоревшие лампы годами), но и позволяет существенно сэкономить бюджет – ведь если не надо менять, то не придется и регулярно докупать.
•  Простое обслуживание. Современный светодиодный светильник настолько неприхотлив, что практически не требует обслуживания. Будучи правильно установленным, он может служить годами, требуя лишь периодической чистки корпуса и защитного стекла. Дополнительным удобством в плане эксплуатации обладают фонари уличного освещения со сменными светодиодными лампами, замена которых не требует от обслуживающего персонала высокой квалификации.

Единственным же недостатком использования таких приборов является пока еще высокая их стоимость. Но, во-первых, эта проблема частично компенсируется большим сроком службы и экономичностью. Во-вторых, наблюдая за динамикой изменения цен на светодиоды, можно с уверенностью сказать, что этот недостаток исчезнет в ближайшее время.

Источник: LampaExpert.ru

Характеристики

Основные технические характеристики определяются установленными светодиодами. В образце установлены популярная модель led диодов Osram DURIS S5, которые зарекомендовали себя положительно. Osram DURIS S5 получили широкое распространение благодаря оптимальным техническим характеристикам,  всемирно известному бренду и невысокой стоимости.

Одно только название бренда светодиодов гарантирует качество изделия и его высокотехнологичность.  Китайские бренды, например Hoglitronic и Nationstar не имеют  такого авторитета, и покупатели относятся с недоверием. В основном в этом недоверии виноваты китайские производители прожекторов и другой светотехники, которые могут подменять диоды на другие с худшими характеристиками.

Параметр	Заявленные	Измеренные
Мощность	57W	58W
Световой поток	8160лм	7065лм
Питание	175 – 260В	220V
Коэффициент пульсаций	менее 1%	1,6%
Цветовая температура	5000К	5000К
Размеры	322 х 173 x 93 мм.	—
Вес	2,4 кг.	2,3кг
Аналог	ДРЛ-250, ДНаТ-150
Коэффициент мощности	—	0,98
Защита от влаги и пыли	IP65	IP65
Индекс цветопередачи CRI	75	75
Срок службы	Не менее 10 лет
Температура среды	-40° до +55°
Цена	розница 3600 руб.
Гарантия	4 года

Основные сферы применения:

1. освещение парковых зон;
2. уличное освещение;
3. подсветка пешеходных переходов;
4. освещение парковок и АЗС;
5. для промышленных территорий заводов.

Размеры

Размер корпуса используется стандартный для нескольких моделей, включая более мощные.  Поэтому  система охлаждения для модели на 57 Ватт получается с запасом. От мощных светодиодных светильников Street  на 80W и 110W отличается уменьшенным количеством LED диодов и другими размерами поликарбонатного стекла.

Модельный ряд

Модельный ряд представлен разными мощностями: 57Вт, 80Вт, 110Вт, 165Вт, 220Вт. Длина  увеличивается пропорционально мощности.

Конструкция

Конструкция светотехники для уличного освещения  по сути ничем не отличается, состоит из радиатора, блока питания и светодиодов.  Для производства используется широкий алюминиевый профиль. Корпуса нарезаются из длинного профиля, что позволяет предельно удешевить стоимость производства, никак не влияя на качество изделия. Торцы прикрыты фигурными заглушками из пластика.

При практически одинаковой конструкции цены на уличные светодиодные светильники сильно отличаются, даже при равноценных комплектующих.  Для оправдания высокой стоимости  его делают необычной формы и более привлекательным внешне. В тестируемом образце нет ничего лишнего, консольное крепление находится внутри корпуса. Получается радиатор и является консольным креплением на столб, это уменьшает габариты и расход материала. В итоге потребитель получает очень удачное сочетание цены и качества.

Полупрозрачный силиконовый уплотнитель

Для защиты светодиодов от воздействия внешней среды, они закрыты толстым поликарбонатным стеклом через силиконовую прокладку. Стекло прижимается при помощи 12 болтов, которые обеспечивают равномерную герметизацию без каких либо пропусков .

Место подключения питания

Мощность

Энергопотребление соответствует заявленному показателю. Коэффициент мощности получился практически максимально возможный 0,98.

—	Значение
Энергопотребление	58W
Коэффициент мощности	0.98

Световой поток

Для измерения светового потока я изготовил  большой фотометрический прибор квадратного сечения. Он откалиброван для измерения светового потока большой светотехники, типа Армстронг 60 на 60 см, и уличных светодиодных прожекторов.

 

	Холодный	Прогретый
Световой поток	—

Нагрев

Для проведения замеров предварительно прогреваю образец в течение 60 минут. По характеристикам  Osram DURIS S5 температура кристалла допустима 125° при этом сохраняются заявленные параметры.
Подробные характеристики Osram Duris S5

Для замера температуры использую откалиброванный мини-пирометр, особенно он удобен для миниатюрных LED диодов. Отверстие пирометра диаметром 3-4 мм., диод полностью входит в отверстие. Измеряется не температура основания светодиода и поверхность люминофора с силиконом, которые находятся максимально близко к кристаллу.

—	Градусы
Светодиод	69°
Пластинка с диодами	49°
Корпус сзади	44°

Пластину с диодами снять не удалось, она оказалась приклеена на термоклей. Приклеена хорошо, без зазоров. Благодаря этому эффективно отводится тепло и нагрев ЛЕД кристалла не превышает 69°.

Результаты получились отличные,  Osram Duris работают в идеальных условиях без существенного нагрева. В таком температурном режиме они  проработают 100.000 часов. У других уличных светодиодных светильников они могут греться до 120 градусов, зависит от конструкции и качества сборки.

Срок службы

Светодиодные светильники уличного освещения имеют срок службы, который зависит от температурных условий эксплуатации. Современные ЛЕД кристаллы уже имеют  эффективный срок эксплуатации более 100.000 часов. Эффективным считается период времени, в течение которого световой поток упадёт на 30% от первоначального, стандарт обозначается L70 или LM70.

Некоторые производители не указывают время службы светильника, а пишут срок работы светодиодов, который берут из технических характеристик. Этим они вводят покупателя в заблуждение, потому что срок службы светодиодов указан для лабораторных условий, а не реальных.

Кроме светодиодов на длительность эксплуатации влияет и блок питания, который тоже имеет ограниченный ресурс. Электронные компоненты тоже не могут работать бесконечно, особенно конденсаторы. Со временем электрические характеристики ухудшаются, конденсаторы теряют емкость.

У светодиодных светильников невозможно определить период эффективной службы, это можно узнать только по мере работы. Гарантией длительной службы могут быть только качественные комплектующие и хорошая сборка.

Коэффициент пульсаций света

Пульсации светового соответствуют заявленным, то есть полностью отсутствуют . Прибор Radex Lupin показывает 1,5%, но учитываем погрешность самого прибора, то получается пульсаций совсем нет. Это означает, что источник питания хорошо справляется с нагрузкой и ток максимально стабилизирован.

Драйвер

Источник питания находится внутри корпуса светодиодного светильника уличного освещения, в канале для установки на консоль. Для защиты от воздействий влаги внутри он полностью залит герметиком. Отверстие, через которое кабель подключается к пластине, тоже герметизирован.

Производителем драйвера является ООО «Аргос-Электрон». Лично я доверяю отечественным производителям. Они лучше контролируют качество, беспокоятся о доверии клиентов и с ними проще решать возникшие проблемы.

По моему опыту я мало доверяю китайским производителям, потому что они любят мухлевать. Периодически я веду споры с китайскими заводами для некоторых отечественных брендов. Китайцы внаглую обманывают их и не сознаются даже при наличии неопровержимых доказательств. Они даже результаты замеров экспертиз умудряются подделывать. Ведь для китайцев сознаться в обмане, это как себе приговор подписать по которому придётся выплачивать возмещение ущерба.

Угол свечения

Данный образец не имеет вторичной оптики для коррекции угла свечения. Поэтому он определяется  углом распределением света непосредственно LED элементов и равен 120°. Кривые силы света ( КСС ) имеют косинусную форму, которая обозначается «Д».

Масса

Где купить?

Приобрести светильник уличного освещения по низкой цене можно в компании «ГлавСвет», которая предоставила эту модель на тест.

Ссылка www.glavsvet.su/products/ulichnye-svetodiodnye-svetilniki/ulichnyj-svetodiodnyj-svetilnik-55-pr-plus/

Итоги

Протестированный уличный  светодиодный светильник TL-STREET 55 PR PLUS (Д) вписывается в концепцию  «просто, надежно, недорого». Качество сборки оказалось на высоком уровне, герметизация качественная. Конструктивное решение направлено на уменьшение стоимости и упрощение конструкции.

Так же модель на 57W имеет систему охлаждения с запасом, это позволит использовать его в тёплых регионах без уменьшения ресурса. При расчёте срока службы не забывайте использовать среднегодовую температуру для вашего региона. Для средней полосы России он составляет +3 градуса.

Источник: led-obzor.ru

Как правильно выбрать
уличный светодиодный светильник или прожектор

Прожектор – это световой электроприбор, обеспечивающий излучение светового потока высокой концентрации внутри малого телесного угла.

Виды и классификация
уличных светодиодных светильников и прожекторов

По назначению прожекторы бывают:

• Дальнего действия (применяются для освещения объектов, расположенных на большом расстоянии).
• Заливающего света (для освещения больших площадей, например стадионов, театральных площадок).
• Сигнальные (для передачи информации).
• Акцентные (для локального освещения объектов).

В качестве источников света в уличные светильники и прожекторы устанавливают:

• Светодиоды.
• Светодиодные матрицы.
• Металлогалогенные лампы.
• Ртутные лампы.
• Ксеноновые лампы.

По классу защиты (IP) от попадания в корпус уличного светильника или прожектора пыли и воды они выпускаются для работы:

• В закрытых помещениях (IP40).
• На улице под открытым небом (IP64).
• Под водой (IP68).

В современных уличных светильниках и прожекторах вместо ламп устанавливают светодиоды или светодиодные матрицы, так как они по всем техническим характеристикам многократно превосходят лампы любого типа. Главным преимуществом светодиодных источников света являются низкая потребляемая мощность и большой срок службы. Благодаря этим показателям, не смотря на более высокую закупочную цену уличных светодиодных осветительных приборов, эксплуатационные затраты получаются низкими, что обеспечивает большую экономию денег в долгосрочной перспективе.

Светодиоды и светодиодные матрицы из-за конструктивных особенностей имеют узкий угол излучения светового потока (около 120°), в результате чего однозначно классифицировать световые приборы стало сложно. Если в светодиодном светильнике светодиоды или светодиодные матрицы установлены на одной плоскости, то он уже по определению является Прожектором.

По предназначению светодиодные прожекторы бывают:

• Ландшафтные (применяются для подсветки зеленых насаждений в парках или на дачных участках).
• Архитектурные (устанавливаются для декоративной подсветки зданий, сооружений или памятников).
• Осветительные (служат для освещения дворовых территорий, открытых площадок, тротуаров и автодорог).

В качестве светодиодного источника света в уличных светильниках и прожекторах применяются:

• Точечные светодиоды.
• Светодиодные матрицы.

На фотографии представлена линейка светодиодных уличных светильников типа ДиУС, изготовленных с применением светодиодов мощностью 1 ватт. Эти уличные светильники комплектуются драйвером, представляющим собой герметичный самостоятельный блок, который подключается к светодиодному блоку с помощью разъема. Закреплен драйвер на корпусе светильника с помощью винтов и в случае необходимости его замены для ремонта легко отсоединяется от печатной платы со светодиодами.

Уличные светильники с точечными светодиодами легко ремонтировать, так как есть возможность оперативно заменить драйвер, а в случае выхода из строя одного из светодиодов его можно заменить исправным самостоятельно, как при ремонте светодиодной лампочки.

На этой фотографии показан классический светодиодный уличный прожектор, в котором в качестве источника излучения света применена светодиодная матрица. Обычно мощность светодиодной матрицы не превышает 50 ватт, поэтому в более мощных матричных светильниках устанавливают несколько светодиодных матриц. Драйвер у этого вида светильников установлен внутри его корпуса, что требует в случае отказа драйвера демонтировать светильник с места установки.

Светодиодная матрица представляет собой подложку, на которой смонтировано множество светодиодных кристаллов и в случае выхода из строя одного из них вся матрица приходит в негодность. На фотографии, сгоревшая от перегрева светодиодная матрица из светодиодного прожектора, который мне пришлось ремонтировать. На ней хорошо видны квадратики, в которых размещены светодиодные кристаллы. Стоит светодиодная матрица дорого, поэтому с точки зрения затрат на ремонт уличные светильники с точечными светодиодами приобретать экономически выгоднее.

На фотографии представлен светодиодный прожектор, в котором в качестве излучателя света использованы smd светодиоды. Использование в прожекторах светодиодов вместо светодиодной матрицы позволяет заменять только перегоревший светодиод, а не матрицу целиком, что существенно снижает эксплуатационные затраты.

Устройство уличного светодиодного матричного светильника

Внешний вид светодиодного прожектора со стороны установки светодиодной матрицы показан на фотографии выше. Если открутить четыре винта и снять защитную крышку с оптическим стеклом и отражающим рефлектором, то появится доступ к светодиодной матрице.

Как видно из фотографии прожектор представляет собой литой из алюминиевого сплава корпус, который одновременно служит для отвода тепла от матрицы. Матрица закреплена к корпусу с помощью двух винтов, хотя конструкция корпуса и матрицы предусматривает крепление с помощью четырех винтов. Похоже, производитель сэкономил на винтах. Отсутствие зазора между корпусом прожектора и подложкой матрицы в совокупности с теплопроводящей пастой обеспечивает хороший отвод тепла от кристаллов и как следствие, надежную работу прожектора в целом.

А так выглядит прожектор с тыльной стороны. Сетевой провод, для герметизации обжатый специальной гайкой, входит в крышку, закрепленную четырьмя винтами через силиконовую прокладку к корпусу прожектора. Для закрепления прожектора на столбе или стене предусмотрена вращающаяся скоба. На корпусе прожектора сделаны вертикальные ребра, служащие для более эффективного отвода выделяемого матрицей тепла.

Под задней крышкой прожектора находиться драйвер, преобразующий сетевое напряжение 220 В в напряжение со стабилизированным током, необходимое для работы светодиодной матрицы.

Как видите, устроен светодиодный прожектор совсем просто и состоит из корпуса, драйвера и светодиодной матрицы. Так же устроен и любой светодиодный уличный светильник и отличается только внешним видом и конструктивным исполнением.

Выбор уличного светодиодного светильника или прожектора

Для того чтобы правильно выбрать уличный светильник, который продолжительное время работал и эффективно освещал требуемую территорию, необходимо разбираться в его технических характеристиках и параметрах.

По классу защиты IP

Главной технической характеристикой, на которую в первую очередь следует обратить внимание при выборе любого уличного светильника, является класс его защиты от попадания в корпус твердых частиц и воды. Маркируются светодиодные светильники всеми производителями, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Воспользовавшись данными таблицы легко определить, какой класс защиты от воздействия внешних факторов должен иметь светодиодных светильник и сделать правильный выбор. Например, при установке светильника на столбе под открытым небом в его корпус могут проникать твердые частицы в виде пыли и вода от дождевых осадков. Следовательно, необходимо выбрать уличный светильник с классом защиты не ниже IP64, где цифра 6 обозначает недопустимость попадания в корпус пыли, а 4 обозначает обеспечение защиты от воды, разбрызгиваемой под любым углом.

По освещенности на уровне покрытия

На следующем этапе выбора уличного светильника необходимо определить, исходя из объекта освещения, величину освещенности на освещаемой поверхности.

Освещенность поверхностей принято измерять в люксах, которые кратко обозначаются лк и измеряется с помощью прибора, который называется Люксметр. Для представления освещенности поверхностей в люксах (слово произошло от латинского слова lux, переводится на русский язык — свет), можно сравнить ее с освещенностью, которую обеспечивает полная луна в ясную погоду, это всего 0,2 лк. А прямые солнечные лучи создают на поверхности земли освещенность 100 000 лк. Для выполнения тонких работ, например ювелирных, достаточно освещенности 300 лк.

Нормы освещенности поверхностей регламентируются государственным документом: «Естественное и искусственное освещение» — СНиП 23-05-2010, которые являются актуализированной редакцией СНиП 23-05-95 (Строительные нормы и правила утверждены приказом Минрегиона России и введены в действие в 2011г.). Для выбора уличного светильника вполне достаточно информации, приведенной в таблице ниже.

Из таблицы следует, что если будет обеспечена освещенность поверхности любой территории, за исключением пешеходных тоннелей и ведущих к ним лестниц, не менее 10 лк, то требования СНиП 23-05-2010 будут удовлетворены.

При выборе уровня освещенности поверхности следует учесть, что со временем происходит снижение яркости свечения светодиодов, и световой поток от светильника будет уменьшаться. Поэтому, чтобы гарантировать соответствие освещения поверхности требованиям СНиП на протяжении всего срока службы светильника следует выбирать светильник не менее, чем с двух кратным запасом по световому потоку. Например, если по таблице требуется средняя горизонтальная освещенность 10 лк, то для расчетов при выборе светильника нужно брать значение 20-30 лк.

Технические характеристики уличных светильников

После выбора класса защиты, которому должен соответствовать светильник и определения уровня освещенности, который нужно обеспечить на освещаемой поверхности можно переходить к выбору светодиодного светильника по остальных технических характеристикам.

Производители в документации на светодиодные светильники приводит не все перечисленные в таблице технические характеристики, хотя перечень не является полным. Это обычно связано с желанием скрыть истинный уровень качества уличного светильника. Чем больше приведено параметров в паспорте или техническом описании светильника, тем с большей уверенностью можно утверждать, что он высокого качества.

Формула и онлайн калькулятор для расчета параметров

При подборе уличного светодиодного светильника нужно, исходя из требуемой освещенности поверхности, которая измеряется в люксах, определить величину светового потока светильника, который измеряется в люменах. И на этом этапе выбора светильника обычно возникают трудности, так как не все представляют, как зависят друг от друга эти физические величины.

Световой поток обозначается латинской буквой Ф, выражается в люменах и определяет величину световой мощности, которую излучает источник света, в уличном светильнике это лампа, светодиод или светодиодная матрица.

Освещенность поверхности, обозначается латинской буквой Е, измеряется в люксах и пропорционально зависит от величины светового потока Ф. Чем больше у любого светильника мощность светового потока, тем ярче он будет светить.

Освещенность на равноудаленной от источника света поверхности площадью 1 м² величиной 1 люкс создается в случае падения на нее светового потока величиной 1 люмен. При удалении светильника от освещаемой поверхности ее освещенность снижается, обратно пропорциональна квадрату расстояния. Например, освещенность поверхности на расстоянии одного метра от светильника составляет 900 люкс. Если приподнять светильник на высоту 2 метра, то освещенность поверхности уменьшится в 4 раза, а если на 3 метра, то уже уменьшиться в 9 раз и составит всего 100 люкс.

Таким образом, чтобы определить световой поток светильника, необходимо требуемый уровень освещенности поверхности умножить на ее площадь, получается следующая формула: Ф=Е×S.

где:

Ф – световой поток, измеряется в люменах, обозначается лм;

Е – освещенность поверхности, измеряется в люксах, обозначается лк;

S – площадь освещаемой поврехности, измерется в квадратных метрах, обозначается  м²;

Зная выше приведенные законы и школьный курс геометрии несложно составить полную формулу для оценки требуемой мощности светового потока светильника исходя из необходимой освещенности поверхности, высоты его подвеса и угла светового потока.

где:

Ф – световой поток, измеряется в люменах, обозначается лм;

Е – освещенность поверхности, измеряется в люксах, обозначается лк;

π – число Пи, равно 3,14;

h – расстояние от светильника до освещаемой поверхности, измеряется в метрах, обозначается м;

а – угол излучения светового потока светильника, измеряется в градусах, обозначается °;

Рассчитывать световой поток удобно с помощью онлайн калькулятора, который производит вычисления в соответствии с представленной выше формулой.

В формулу я не стал вводить коэффициенты, учитывающие неравномерность освещения, отражающую способность освещаемой поверхности территории и объектов, расположенных на ней, снижения мощности светового потока светильника со временем, так как узнать их точные значения невозможно.

Пример расчета параметров

Как известно, чем лучше освещена территория в темное время суток, тем комфортнее человеку. Поэтому для учета всех возможных потерь мощности светового потока, в том числе и уменьшения со временем яркости источника излучения светильника (производители считают, что светильник выработал свой ресурс, когда мощность светового потока снизилась на 50% от первоначальной), рекомендую увеличить выбранную освещенность территории как минимум в три раза.

Например, имеется территория перед крыльцом загородного дачного домика или гаражом площадью 10 м² Из личного опыта утверждаю, что для комфортной освещенности площадки двора необходим светильник, обеспечивающий освещенность не менее 10 лк, хотя по требованиям СНиП 23-05-2010 достаточно и 2 лк. С учетом выше перечисленных факторов, влияющих на освещенность, вместо 10 люкс в онлайн калькуляторе прописываем 30. Удобное место на стене дачного домика находится на высоте 4 м.

Подставим данные в соответствующие окошки онлайн калькулятора. Получаем, что для отличного освещения площадки необходим светильник с углом излучения 120° обеспечивающий световой поток 1508 лм. При этом площадь территории будет освещена с большим запасом — 50 м².

Если такой размер площади является излишним, то можно уменьшить угол излучения уличного светильника, например до 80°. В таком случае потребуется светильник со световым потоком 470 лм и площадь составит 23,5 м².

Если есть возможность, то можно подобрать высоту подвеса светильника. Например, подвесить светильник на высоте 2 м. Тогда освещаемая площадь составит 12,6 м², а мощности светового потока будет достаточно 337 лм. Чем меньше мощность светового потока светильника, тем меньше он будет потреблять электроэнергии. Это особенно актуально при продолжительном времени работы уличного светильника или прожектора.

В среднем, согласно данным приведенной ниже таблицы, светодиодные светильники излучают световой поток 100 люмен на один ватт потребляемой мощности (100 лм/Вт), поэтому несложно по величине излучения светового потока светильником оценить, какой мощности он потребуется. Для этого нужно величину рассчитанного светового потока поделить на 100. Для последнего примера получится: 377 лм : 100 лм/Вт=3,7 Вт. Для более точного расчета нужно воспользоваться техническими характеристиками выбранной модели светильника.

С учетом того, что в расчете заложен достаточный запас по освещенности поверхности, то для полноценного освещения территории площадью 10 м² перед крыльцом загородного дома можно смело покупать любой уличный светодиодный светильник с мощностью потребления 4 Вт при условии, что он будет подвешен на высоте 2 м и иметь угол излучения светового потока 80°.

Если в результате расчета мощность светильника получилась большой, то целесообразно установить несколько светильников меньшей мощности, суммарная мощность которых должна быть не менее расчетной. Таким образом, будет достигнуто более равномерное освещение поверхности и в случае поломки одного из светильников территория все равно будет освещена.

Источник: YDoma.info

Светодиодные лампы

Достоинство ламп на светодиодах заключается в том, что они потребляют малое количество электроэнергии, имеют долгий срок службы. SMD светодиоды до 100 000 часов, корпусные – до 25 000.

При этом лампы безопасны для окружающей среды, устойчивы к механическим воздействиям (устанавливаются в транспорте, военной технике). Они имеют различную форму, что позволяет создавать их в любом виде (например, ленты для потолков, которые имеют возможность смены цвета). Лампы широко применяются в интерьере, так как выделяют малое количество тепла и пожарно безопасны.

На данный момент цена на светодиодные лампы велика, но с усовершенствованием технологий их цена будет уменьшаться. Первые телефоны в свое время тоже стоили дорого, а сейчас они есть практически у каждого ребенка. Оценить достоинство ламп может каждый. Достаточно для начала купить хотя бы одну лампу, установить на то место, где свет само чаще горит, например, в светильник, и наслаждаться.

Выбор светодиодной лампы

Конструкция современной светодиодной лампы выполнена таким образом, что заменить лампу накаливания не составит труда. Нужно только подобрать подходящую по размерам лампу и установить ее в патрон.

Технические характеристики ламп различаются, поэтому перед покупкой ламп, необходимых для усовершенствования дизайна, обратите внимания на заявленные характеристики.

Выбор светодиодной лампы по габаритным размерам

Размеры светодиодной лампы — самый главный показатель. На фото показана лампа накаливания на 150 Вт и ее светодиодный аналог, который обеспечивает яркость, равную лампе накала. Колба лампы накаливания у начала цоколя практически равна его диаметру, плавно меняя форму и приобретая форму шара.

Светодиодная лампа имеет резкий переход цоколя. Вкрутить ее в некоторые типы светильников практически не возможно. Поэтому, при выборе лампы руководствуйтесь не только ее мощностью, а и ее конструкцией.

Выбор светодиодной лампы по потребляемой мощности

Люди привыкли проводить оценку освещенности помещения по мощности лампы. Однако, этот критерий не является самым важным. Продавцы уверяют, что лампа на светодиодах, имеющая мощность раз в 10 меньше, чем лампа накаливания, обеспечит такое же освещение комнаты. Но опыт говорит, что это совсем не так.

Светодиоды имеют разную светоотдачу и являются точечным источником света. Часть их мощности теряется на драйвере (так как их нельзя включать напрямую в электросеть), поэтому, величина мощности, которую потребляет тот или иной светодиод зависит от света, который излучает лампа.

Коэффициент должен быть не больше 8. Если имеется лампа накаливания на 60 Вт и вы хотите ее заменить, понадобится светодиодная лампа на 7,5 Вт. Чтоб заменить лампу на 100 Вт, необходимо приобрести светодиодную мощностью 12,5 Вт.

Таблица для расчета мощности и количества светильников в зависимости от вида помещения
Вид помещения	Мощность, необходимая для освещения 1м2 площади помещения в зависимости от типа лампы
	Накаливания	Галогеновая	Энерго сберегающая	Светодиодная
Детская	40	30	10	5
Кухня	30	25	7	4
Гостиная, ванная, санузел	25	20	6	3
Спальня, прихожая, коридор	20	15	5	2
Подсобные помещения	10	7	2	1

В таблице указаны рекомендуемые параметры для выбора ламп освещения в зависимости от назначения. Как по мне, так эти данные завышены раза в два. Но, на то они и требования.

Выбор светодиодной лампы по величине светоотдачи

Величина светоотдачи лампы измеряется в люменах. На упаковке не всегда можно найти этот параметр. В таком случае, выбор лампы зависит от ее мощности. Имея информацию о светоотдаче, можно легко приобрети нужный вам товар. В среднем, лампа накаливания имеет 15 лм/Вт светоотдачи. Исходя из этого, можно высчитать светоотдачу лампы на 100 Вт. Она равна 1500 лм. Чтоб выбрать светодиодную лампу для ее замены, величина светоотдачи умножается на мощность. К примеру, возьмем лампу со светоотдачей 200 мл/Вт, мощностью 7,5 Вт. Получается, 200*7,5=1500 лм. Лампа, имеющая такое число люменов сможет заменить аналогичную лампу накаливания.

Выбор светодиодной лампы по цветовой температуре

Мы привыкли к лампам накаливания, так как они излучают свет желтоватого оттенка. Со светодиодными лампами дела обстоят иначе. Они могут иметь различную температуру свечения, исходя из этого, оттенок излучаемого ими цвета может меняться. Оттенки свечения указаны на упаковке в виде 4-ехзначного числа. 2700 К – оттенок теплый, будет светить как лампа накаливания. 3000К – белый теплый, можно сказать, что это почти белый цвет освещения. 4500-5000К – лампы дневного цвета, они же люминесцентные. Мне ближе всего лампы 2700К, но у каждого свои вкусы. Стоит отметить, что после замены лампы накаливания светодиодной, цветовая температура которой 3000К либо 4500-5000К, предметы интерьера изменят оттенок.

Выбор светодиодной лампы по направлению светового потока

Лампа накаливания практически равномерно излучает свет. Светодиодные лампы имеют различную конструкцию, равномерно рассеивая свет, имея при этом небольшой угол излучения. Если произвести установку лампы, имеющую узконаправленный спектр освещения на люстру, плафоны которой смотрят в потолок, освещаться будет только он. Если плафоны направлены вниз, освещен будет, лишь этот участок под светильником. Поэтому, такие лампы отлично подойдут под бра, установленного около телевизора или в месте отдыха.

Выбор светодиодной лампы по конструкции

Светодиодная лампа затрачивает мало электрической энергии, но почти вся выделяется на малой площади кристалла светодиода. Это приводит к его нагреву. Это не критично, если светодиоды малой мощности. Светодиоды, имеющие большую мощность, сильно нагреваются. Для теплоотвода светодиоды приклеивают к радиатору, который обеспечивает нужный температурный режим лампы. Если кристалл сильно нагревается, происходит снижение светоотдачи и срок службы уменьшается в десятки раз.

Лампа Е27 показана на фото. Она имеет 5 светодиодов, ребристый радиатор и малый угол свечения. Некоторые радиаторы изготовлены из пластика и покрыты пленкой. Они не могут отводить тепло в полной мере, что приводит к уменьшению срока службы лампы. При покупке лампы следует учитывать этот фактор и проверять материал радиатора. Постучите по нему, например, ключом, по звуку станет понятно, из чего он сделан.

На данный момент появились новые SMD светодиоды. Они обладают высокой мощностью. Большинство ламп имеют именно такие светодиоды. Лампы, имеющие круглые светодиоды, покидают рынок. Срок службы SMD светодиодов, как заявляют изготовители, на порядок больше. Однако, качество лампы зависит не только от светодиода, но и от драйвера, установленного в корпусе. Он служит для подачи напряжения на светодиоды. При покупке лампы нет возможности оценить качество светодиода.

Лампы на светодиодах могут работать до 12 лет. Однако, прошло менее 5 лет со дня установки мною таких ламп, как они уже вышли из строя. Практикуясь, я понял, что можно ремонтировать эти лампы самостоятельно. Особых навыков для этого не требуется.

Выбор светильника для уличного освещения

Одной из разновидностей светодиодных ламп являются уличные светильники. Они имеют особую конструкцию, которая позволяет работать лампе при любых погодных условиях. Такой светильник не боится жары, ветра, дождя, снега.

Отслужившие лампы на светодиодах стоит чем-то заменять. Для уличного освещения была изобретена ДРЛ лампа (дуговая ртутная). Многих волнует вопрос, стоит ли устанавливать такие лампы и на сколько они экономичны. Такой вопрос стал и передо мной. Анализировать данные о лампах это прекрасно, но без наглядных испытаний не обойтись. Я взял два образца ламп: РСУ21-250-002, в котором установлена лампа ДРЛ 250Вт, и ее аналог ДиУС-40-120 (на фото справа). Результаты испытания я занес в таблицу.

Результаты сравнительных испытаний уличных светильников РСУ21-250-002 и ДиУС-40-120
Тип светильника уличного освещения	Освещенность, люкс, на расстоянии, м					Потребляемая мощность, ватт
	2	3	4	5	6
РСУ21-250-002 с лампой ДРЛ 250 ватт	122	63	34	24	18	264
ДиУС-40-120 светодиодный	360	184	95	68	50	55

Производители рекомендуют заменять светильник РКУ 125 (ДРЛ-125) светильником ДиУС-40-120 с лампой ДРЛ 125. Результаты показывают, что он с легкостью заменит ДРЛ 250 Вт. Так как потребляемая мощность в 4,8 раза меньше, а освещенность на расстоянии 6 метров, больше. Это показали измерения люксметра.

В пункте 7.31 СНиП мною были приведены требования по освещенности СНиП 23-05-95 (искусственное и натуральное освещение) к освещению сельских и городских помещений с наружи здания.

В таблице 12 указана средняя горизонтальная освещенность для городской местности, которая находится на уровне покрытия непроезжих частей, бульваров и скверов, площадей и дорог, территорий микрорайонов и пешеходных улиц.

Требования СНиП 23-05-95 к средней горизонтальной освещенности на уровне покрытия
Освещаемые объекты		Средняя горизонтальная освещенность, лк
Главные пешеходные улицы, непроезжие части площадей категорий А и Б и пред заводские площади		10
Пешеходные улицы	в пределах общественных центров	6
	на других территориях	10
Тротуары, отделенные от проезжей части на улицах категорий	А и Б	4
	В	2*
Посадочные площадки общественного транспорта на улицах всех категорий		10
Пешеходные мостики		10
Пешеходные тоннели	днем	100
	вечером и ночью	50
Лестницы пешеходных тоннелей вечером и ночью		20
Пешеходные дорожки бульваров и скверов, примыкающих к улицам категорий	А	6
	Б	4
	В	2
Территории микрорайонов
Проезды	основные	4
	второстепенные, в том числе тротуары-подъезды	2
Хозяйственные площадки и площадки при мусоросборниках		2
Детские площадки в местах расположения оборудования для подвижных игр		10
* Норма распространяется также на освещенность тротуаров, примыкающих к проезжей части улиц категорий Б и В с переходными и низшими типами покрытий

Из таблицы СНиП 23-05-95 видно, что уличный светильник на светодиодах ДиУС-40-120 подойдет практически для освещения любой территории. При этом если вы решили заменить светодиодные лампы на ДРЛ, то помните, срок эксплуатации светодиодов 100000 часов, в то время, как лампы ДРЛ служат около 15000 часов. Помимо этого, за замену светильника на высоте придется заплатить не малую сумму. Я провел климатические испытания 13 светильников ДиУС-40-120. Испытывал устойчивость запуска при относительно малых температурах, а так же сохранение работоспособности при высоких. Все это происходило в испытательном центре. Светильники были выдержаны в холодильной камере при температуре -60?С, там они пролежали 4 часа. После чего они исправно запустились и работали 4 часа. Температура окружающей среды составила +40?С. Согласно документации, лампы ДРЛ подходят под климатические условия от -30?С до +30?С. Расчеты показали, светодиодные лампы для уличного освещения работают без выхода из строя около 3 лет.

Источник: www.proterem.ru