Светодиодные лампы для уличного освещения: какая мощность нужна для наружного использования диодных светильников на фонарях
Особенности и характеристики
Led-светильники для
наружного освещения характеризуются как минимум двумя категориями параметров –
конструкционными и светотехническими. Первые определяют особенности элементов,
из которых они состоят, вторые – яркость, мощность, номинальное напряжение и
прочие важные свойства.
В состав светодиодных
светильников для уличной установки входят 4 неизменных компонента:
- Лампа.
- Драйвер.
- Рефлектор.
- Корпус.
Лэд-лампочки для
освещения улиц напрямую влияют на осветительную силу всего прибора. Количество
и вид светодиодов также могут различаться при переходе от одной модели к
другой. Например, это может быть как стандартная лампа с цоколем Е27, так и
отдельная плата с полупроводниковыми кристаллами.
Обратите внимание! Многие производители выпускают светодиодные светильники для уличного освещения без возможности замены лампы, ввиду большого их срока службы. Кроме того, такие модели стоят дешевле, чем цокольные аналоги, но замена в них источника света, как правило, не выполняется.
Модуль питания –
важнейшая составная часть светодиодных уличных светильников. Срок службы лампы
и качество освещения во многом будут зависеть от стабильности подаваемого в
цепь тока. Главная характеристика драйвера – мощность – должна соответствовать
суммарному аналогичному показателю лед-элементов в фонаре.
Рефлектор концентрирует
и определяет направление светового потока. Угол свечения будет меняться в
зависимости от устройства системы фокусировки. Этим будет определяться и
назначение, и прочие светотехнические характеристики уличного фонаря и его
сфера применения. Нередко светодиодные лампы оснащаются линзами, создавая таким
образом систему рассеянного освещения без необходимости применять специальное
устройство.
Корпус служит для защиты светодиодных ламп от различных уличных факторов. Это и погодные проявления, и действия вандалов и злоумышленников, а также внешний и внутренний перегрев.
Среди наиболее важных
светотехнических параметров уличных ламп для светодиодного освещения
выделяются:
- Цвет свечения.
- Цветовая
температура. - Уровень защиты.
- Световой поток,
лм. - Мощность.
- Номинальное
напряжение. - Температура
окружающей среды. - Диммирование,
программное управление. - Датчики (на
движение, на уровень естественного освещения, на время). - Срок службы.
- Производитель.
Важно! Важнейшим параметром, определяющим мощность уличной светодиодной лампы, является световой поток, выражаемый в люменах. Помимо этого, существует такое понятие, как эффективность, выражающая отношение мощности потока освещения к количеству потребляемой энергии – Лм/Вт. По сути этот параметр определяет экономичность светильника. Например, при одинаковой силе в 250 лм лампочка накала будет сжигать 20 Вт, люминесцентная не менее 5 Вт, а лед – всего 2 Вт.
Требования к уличным светодиодным светильникам
По сравнению с лампами
накала и люминесцентными светильниками светодиодные светильники более
предпочтительны для уличного освещения. Прежде всего они более долговечны и
экономны при одинаковой яркости с другими видами световых источников. Вместе с
тем, чтобы led были годны для улицы, они должны отвечать ряду требований:
- Оснащенными надежными блоками питания.
- Защищенными от пробоя током заземлением.
- Иметь коэффициент пульсации, не превышающий 1%.
- Драйвера должны быть защищены от короткого замыкания.
- Лед-кристаллы в ходе эксплуатации не должны нагреваться свыше 60С, но при этом иметь стабильность в работе при отрицательных температурах.
- Корпуса должны быть герметичными с уровнем влагозащиты IP54 – IP67 (изготовленными преимущественно из алюминиевого сплава без вентиляционных отверстий), прочными и оснащенными ударопрочными стеклами.
- Панели для лед-ламп должны иметь дюралевую основу.
- Срок службы и гарантия должны быть отмечены в официальном сертификате производителя.
Читайте также Как правильно отрезать светодиодную ленту: обычную, без маркировки, с гидроизоляцией
Светодиодные лампы, применяемые для уличного освещения, должны быть помещены в надежный, прочный и герметичный корпус, выполненный из антикоррозийного материала и имеющего специальную защиту.
Область применения
Светодиодные лампы
применяются для уличного освещения как на частных объектах, так и в
общественных местах и на предприятиях, например:
- Подсветки собственного придомового участка.
- Освещения улиц, тротуаров, дорог в микрорайонах.
- Создания достаточных условий видимости автотрасс, мостов, виадуков.
- Формирования необходимого светового потока (в соответствии с нормами ГОСТа) в цехах, складах, конвейерах.
- Декорирования архитектурных, исторических памятников, садов, скверов.
- Охраны территорий.
При это конкретная
область применения полностью зависит от конструктивных и светотехнических
особенностей лед-светильника для улицы:
- Лампы для
уличных фонарей, устанавливаемые на столбы, опоры и стены зданий. Применяются
для подсветки улиц, дорог, площадей. Характеризуются большим углом рассеяния от
180 градусов, мощностью до 400 Вт и светимостью до 5 тыс. лм, белым цветовым
оттенком, высокой степенью пыле- и влагозащиты, долговечностью до 100 тыс.
часов. - Прожектор для
уличного освещения. Светодиодная подсветка этого типа имеет более направленную
фокусировку светового потока, чем выше рассмотренный вариант. В них применяется
специальный рефлектор или система линз. Устанавливаются на объекты, где
необходима хорошая видимость на дальнем расстоянии от источника света – на
стадионах, парковках, ж/д-станциях, охраняемых территориях. - Светильники с
большим углом рассеивания (до 360 градусов). Устанавливаются для освещения на
небольшие расстояния – на садовых участках, в парках, на улицах. - Точечные.
Отличаются небольшим углом освещения (десять и менее градусов). Применяются для
освещения небольшой площади, например, парадного входа. - С детекторами
движения. Светодиодные лампы этого вида включаются, когда в поле работы датчика
попадает перемещающийся объект. Используются для охраны или подсветки частных
территорий. - Декоративно-рекламные.
В категорию входят различного рода лед-светильники и лампы – трубчатые дюралайт
для ландшафтного дизайна, линейки для рекламных щитов, сетки для заборов и
парковых зон, водостойкие дюрафлекс.
Совет! Ввиду большой экономичности в потреблении электроэнергии светодиодную лампу в фонаре для уличного освещения вполне можно питать с помощью аккумулятора, который в свою очередь может подзаряжаться от солнечного света днем. К тому же его можно оснастить фотореле и датчиком движения, заставляющего включаться лед-элемент только при наступлении темноты и при обнаружении перемещения объекта.
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.
к содержанию ↑
Какие бывают уличные светодиодные светильники?
Классифицируются по разным показателям и параметрам, которых довольно много. Вообще, сегодня в продаже можно найти очень много типов и видов уличных светодиодных светильников, которые предназначены для конкретных целей.
Разделение по назначению
- Архитектурные – применяются для декоративной подсветки различных объектов, например, памятников или фасадов зданий. Отдельный тип, который служит для выполнения достаточно узких задач.
- Ландшафтные – применяются для подсветки дорожек, деревьев и других элементов ландшафта. Именно их часто используют на загородных участках.
- Осветительные – собственно для освещения.
К разным типам предъявляются разные требования, в том числе и по яркости света, по пылевлагозащите и другим параметрам, о которых мы поговорим ниже.
По классу защиты
Обозначается как IP, последующие две цифры указывают на защиту от проникновения твердых частиц и влаги. Разумеется, у уличных светильников этот показатель не может быть низким. В нашем случае это зависит от места, где будет установлен светильник. Так, IP44 подойдут для монтажа на стены зданий под навесами, IP54 уже можно использовать практически без ограничений (разве что не допускать длительного погружения в воду), ну а IP67 не имеет никаких ограничений и могут быть установлены даже в воде.
Читайте также: Расшифровка степеней защиты IP
По задачам
Здесь можно выделить несколько типов, каждый из которых создан решать совершенно определенные задачи и плохо подойдет для других.
Фонари характеризуются рассеянным светом. Обычный и наиболее распространенный источник освещения, выпускаются в различном исполнении, разной яркости и позволяют решать любые задачи по освещению.
Прожекторы используют для освещения больших территорий, фасадов зданий и т.д. Обеспечивают концентрированный световой поток, поэтому их устанавливают в отдалении от площади, которую нужно осветить. Они бывают разной мощности, от слабых, которые используются для подсветки фасадов или небольшой территории, до мощных, которые способны эффективно освещать большое пространство.
Линейка – гибкая лента с закрепленными на ней светодиодами. Собственно за функцию освещения не отвечает, используется в декоративных целях.
Дюралайт – это полностью прозрачная трубка, внутри которой расположены светодиоды. Ее часто можно встретить в ландшафтном дизайне, она бывает разных цветов, разной яркости, может иметь переменные режимы работы. У нее есть разновидность – дюрафлекс, которая обладает высоким уровнем защиты от влаги.
Обслуживание
Правильно установленный
светодиодный фонарь или прожектор для уличного освещения в особом уходе не
нуждается. Тем более это актуально для моделей с герметичным корпусом.
Единственное, что может потребоваться, это удалять налет сажи, пыли и грязи с
непосредственно с поверхности его стекла или линз. Если же вместо полноценного
светильника используется лед-лампа, возможно ее потребуется заменить. В таком
случае, при выборе нового экземпляра следует обратить внимание на его
светотехнические параметры и качество. Они должны соответствовать условиям
эксплуатации.
Читайте также Все о мощных светодиодах 3 W
Что нужно учитывать при выборе
При выборе уличных светодиодных светильников можно выделить шесть основных параметров, на которые необходимо обратить внимание.
Цветовая температура
Здесь рекомендаций быть не может, выбирают исходя из собственных предпочтений. Считается, что для уличных светильников оптимально выбрать нейтральную, это промежуток от 3800 до 4800 К. Существуют определенные рекомендации, но они в основном предназначены для жилых помещений, например, холодный белый свет для спальни будет не лучшим выбором. А в уличных источниках освещения можно встретить разные варианты, но чаще выбирают нейтральный.
Срок службы
Большинство производителей указывают срок службы уличных светодиодных светильников, но верить этому параметру не стоит. Здесь не идет речи об обмане, скорее это маркетинговая уловка. Все дело в том, что производители тестируют светильники в идеальных условиях, чего на практике не бывает (особенно на улице). На это влияет много факторов, которые мы разбирали в статье «Вопросы про светодиодное освещение». Тем не менее, чем больше заявленный показатель, тем лучше.
Регулирование яркости
Иначе это называется «диммирование». Достаточно полезная функция, которая позволяет менять яркость освещения, что иногда просто необходимо, а иногда и не нужно. В принципе, светодиодные светильники с такой функцией стоят не сильно дороже, а насколько она будет полезна – определять только вам. Но тогда лучше предусмотреть такие сюрпризы, когда прожектор светит так ярко, что даже спать некомфортно, а если выходишь на улицу, то он ослепляет (хотя, такое чаще бывает из-за неправильного расположения).
Встроенные датчики
Светильники могут оснащаться датчиками движения, шума, освещенности, либо их можно покупать отдельно (тогда нужно убедиться, что их можно легко подключить к источнику освещения). Такое решение будет стоить дороже, зато получается экономия электричества. Освещение включается только тогда, когда оно действительно нужно. Но есть обратная сторона. За счет увеличения циклов включения и выключения (особенно в холодную погоду), значительно сокращается срок службы.
Читайте также: Датчики освещенности
Рабочие температуры
Для уличных светильников диапазон рабочих температур должен быть широким, но важно отметить, что он не может быть -50 и ниже градусов. Если производитель указывает такое значение, то это обман. Светодиодные уличный светильник будет работать и при таких температурах, но срок его службы сократится очень сильно.
Плюсы и минусы
Светодиодные лампы и
фонари на их основе, применяемые для уличного освещения, характеризуются целым
рядом положительных свойств:
- Экономичность. При одинаковой яркости с лампочками накала они потребляют в десять раз меньше электроэнергии.
- Долговечность. При правильной установке и соответствии параметров условиям эксплуатации лед-светоисточники способны работать до 100 тыс. часов. На практике – это до 25 лет непрерывной службы.
- Led-кристаллы способны включаться и выключаться любое количество раз. Напротив, долговечность ламп со спиралью напрямую зависит от числа таких циклов.
- Широкий спектр рабочих температур. Светодиоды могут надежно функционировать в рамках от -60 до +60С.
- Стойкость к тряске, вибрациям и падению с небольшой высоты.
- Экологическая безопасность. Лэд-приборы не испускают вредных лучей и не содержат в своем составе вредных компонентов.
- Пожаробезопасность.
При всех преимуществах,
тем не менее, светодиодные лампочки не лишены недостатков:
- Повышенная по
сравнению с другими видами светоисчточников стоимость. Однако ввиду большого
срока службы, низкого потребления энергии и тенденции к постепенному снижению
рыночной цены этот недостаток нивелируется. - Перегрев
светодиодов и ухудшение светимости. Чем мощнее лед-элемент, тем более
совершенной должна быть система теплоотвода. - Высокая
чувствительность к малейшему перенапряжению в сети. Поэтому светодиодные лампы
должны оснащаться хорошим блоком питания.
Износ в результате перегрева и скачков напряжения, как правило, не грозит светильникам для уличного освещения, выпущенными проверенными производителями.
Как рассчитать мощность?
В данном случае универсального решения быть не может, мощность рассчитывается отдельно для каждой территории исходя из ее особенностей. В рамках этой статьи мы не будем рассматривать профессиональную сторону (когда уличное освещение рассчитывают очень точно), будем говорить об обычных потребителях, а это в основном загородные участки и т.д. На практике выбирают любой светильник, лишь бы был поярче. И зачастую выбираются уличные светодиодные светильники слишком большой мощности, которая является излишней. Хотя бы исходя из вопросов экономии электроэнергии.
Смотреть нужно на необходимую освещенность поверхности (она измеряется в люксах) и рассчитать величину светового потока (измеряется в люменах). Формула здесь следующая: F=ExS, где:
- F – световой поток;
- S – площадь поверхности (в квадратных метрах);
- Е – освещенность в люксах.
Но это лишь условные показатели, в которых не учитывается расстояние и угол излучения. Формула там гораздо сложнее, но стоит ли делать такие расчеты? На самом деле, совсем не обязательно, ведь на практике такие расчеты будут бесполезными. Они не учитывают время года (например, зимой свет будет отражаться от снега), фазу луны (в полнолуние будет светлее), облачность и другие факторы, которые влияют на общий уровень освещенности. Кроме того, на загородных участках редко вешают фонари на большой высоте или устанавливают прожекторы на значительном расстоянии.
Можно ли собрать светодиодный светильник для уличного освещения самостоятельно
Для тех, кто имеет опыт
в радиотехнике и самостоятельной сборке электроники, особого труда собрать
прибор уличного освещения на базе светодиодной лампы не составит особого труда.
Предлагаем рассмотреть пошаговую инструкцию изготовления элементарной схемы:
- Для начала
необходимо приобрести материалы – лед-лампочку (прожектор или фонарь) необходимой
мощности и степени защиты (лучше от IP65), проводку
нужно длины, выключатель, распредмодуль, блок питания, рассчитанный на лампу.
Некоторые модели ламп уже содержат в себе драйвер и радиатор и рассчитаны на
сеть в 220В. - Потребуется
набор электромонтажных инструментов. - Если был выбран
вариант лампы на 220 вольт, к ней потребуется патрон и плафон с кронштейном или
петлей для подвешивания. - Проводку
необходимо подвести к заранее установленному патрону с лампочкой и плафоном
(либо к прожектору или фонарю), следуя правилам электромонтажных работ. К
светильнику должны подходить фаза (через выключатель), ноль от
распределительного модуля или щитка и заземление на корпус (если потребуется). - Блок питания (когда
используется отдельная лампочка низкого напряжения) можно установить в
помещении и от него вести проводку на фонарь. - После соединения
всех контактов цепь проверяется на надежность, щиток включается и проверяется
работа светильника.
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.
Этот фонарь питается от солнца, а потому не требует подключения к электросети
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.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопрос экспертуПолезно! Особо стоит упомянуть «умную» лампу, управлять которой, меняя яркость, цвет светового потока, режим работы и другие параметры можно при помощи пульта ДУ или мобильного устройства. к содержанию ↑