Светодиодный светильник уличный: освещение будущего

Наружное светодиодное освещение – характеристики

Светодиодное освещение часто используется не только внутри помещений, но и снаружи. Почему?

В основном это связано с его энергоэффективностью. Низкое энергопотребление окупается, особенно в крупномасштабных проектах

Также важно качество света, излучаемого светодиодными лампами. Сильный поток, отлично рассеивающий темноту и значительно улучшающий видимость, идеален для улицы

Стоит отметить, что светодиодные прожекторы светятся на полную мощность сразу после включения. Кроме того, светильники со светодиодными люминесцентными лампами чрезвычайно устойчивы к механическим повреждениям, ударам, влаге и другим неблагоприятным факторам. Они не содержат вредных веществ, таких как ртуть.

Все это делает светодиодное наружное освещение экономичным, экологичным и долговечным. 

Светодиодный уличный светильник, отличия по типу монтажа:

• Венчающие приборы предназначены для уличного освещения. Монтируются светильники на столбы или специальные вертикальные опоры. Высота осветительного прибора согласно возможностям конструкции варьируется от 4,5 до 20 метров.

• Консольные. Предназначены для наружного освещения. При помощи консоли монтируются на опоры, на стены зданий или другие элементы уличного пространства;
• Грунтовые. Приборы уличного освещения, которые устанавливаются в грунт, асфальт, дорожную плитку и др. По конструкции разделяются на приборы-столбики (болларды) и утапливаемые светильники.
• Подвесные. В основном используются в загородных домах. Крепятся на козырьки парадных входов, уличные опоры.
• Потолочные. Монтируются на потолочную поверхность открытых веранд, летних кухонь, балконов и др.
• Настенные. Светильники уличные крепятся на стены домов, веранд, открытых столовых, небольших построек дачных участков. Уличный настенный прибор часто бывает оснащен датчиком движения. Светильники уместны в местах, где в тёмное время суток люди не находятся долгое время. Но когда появляется необходимость пройти в дом, выйти на участок, сопроводить гостей, датчик моментально реагирует на действие. После того, как в поле зрения не остаётся людей или животных, осветительная система отключается.

Потолочные.

Люминесцентные лампы

Источники света, в основе работы которых лежит эффект люминесценции. В большинстве люминесцентных ламп аргонно-ртутная газовая смесь, которой заполнена стеклянная трубка, активизируется потоком электронов, в результате чего возникает излучение в ультрафиолетовом диапазоне. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, который трансформирует ультрафиолетовый свет в видимый. При этом необходимо учитывать, что интенсивность светового потока, излучаемого люминесцентными лампами, зависит от температуры окружающей среды, т.е. при 0°C интенсивность свечения лампы снижается на 45 % (а при —20°C она приближается к нулю).

Особенности и хаpaктеристики

Led-светильники для наружного освещения хаpaктеризуются 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:

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.

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 хаpaктеристика 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 хаpaктеристики 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:

1. Цвет свечения.
2. Цветовая температура.
3. Уровень защиты.
4. Световой поток, лм.
5. Мощность.
6. Номинальное напряжение.
7. Температура окружающей среды.
8. Диммирование, программное управление.
9. Датчики (на движение, на уровень естественного освещения, на время).
10. Срок службы.
11. Производитель.

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:

1. Оснащенными надежными блоками питания.
2. Защищенными от пробоя током заземлением.
3. Иметь коэффициент пульсации, не превышающий 1%.
4. Драйвера должны быть защищены от короткого замыкания.
5. Лед-кристаллы в ходе эксплуатации не должны нагреваться свыше 60 С, но при этом иметь стабильность в работе при отрицательных температурах.
6. Корпуса должны быть герметичными с уровнем влагозащиты IP54 – IP67 (изготовленными преимущественно из алюминиевого сплава без вентиляционных отверстий), прочными и оснащенными ударопрочными стеклами.
7. Панели для лед-ламп должны иметь дюралевую основу.
8. Срок службы и гарантия должны быть отмечены в официальном сертификате производителя.

Светодиодные лампы, применяемые для уличного освещения, должны быть помещены в надежный, прочный и герметичный корпус, выполненный из антикоррозийного материала и имеющего специальную защиту.

Модернизация как метод сокращения расходов на дорожное освещение

На данный момент дорожное освещение является одной из самых объемных статей расходов в государстве. Усредненные данные за период 2005-2010 года, к примеру, показали, что на освещение транспортных дорог тратится 35% от суммы расходов на электроэнергию.

Такое положение вещей связано с тем, что большинство светильников относятся к старому типу и не используют в своей конструкции современных энергосберегательных элементов.

Их применение обеспечило бы не только значительное сокращение расходов, но и общее повышение качества освещенности.

Наиболее эффективными являются светодиодные технологии. Светодиоды позволяют обеспечивать лучшую видимость, а также служат ощутимо дольше классических энергосберегательных ламп.

По прогнозам экспертов первоначальные затраты по оптимизации окупят себя уже через 7 лет.

Больше о дорожном освещении: требованиях, модернизациях, ремонте; можно узнать на выставке «Электро».

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.

В этом уличном светильнике стоят светодиоды с собственными линзами  

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

Преимущества светодиодных светильников

Безопасность и экологическая чистота. В химическом составе отсутствует ртуть, при их производстве не применяются стеклянные колбы. Не излучают ультрафиолетового или инфракрасного излучения. Высокую скорость мерцания не улавливает человеческий глаз.

• Низкое энергопотребление. При потреблении 12 ватт светодиодная лампа даёт свет, идентичный 100 вт лампы накаливания.
• Долговечность работы ламп. Способность бесперебойно работать до 100 тыс. часов.
• Доступность регулирования мощности освещения от тусклого к яркому свету (возможность подключения к диммеру).

Излучение направленного света без дефлектора.

Возможность излучать свет различных типов: рассеянный, прямой, отражённый и комбинированный.

Приборы просты в эксплуатации и утилизации.

Возможность воспроизводить десятки цветов без светофильтров.

Устойчивость к температурам –50 градусам

Устойчивость к температурам от –50 до+40, к влаге, пыли и вибрации.

Высокая прочность, большинство уличных светильников имеют антивандальные конструкции.

Основные функции уличных светильников LED:

• безопасность и комфорт для людей создаёт применение светодиодных светильников на придомовых территориях;
• безопасность дорожного движения при обеспечении светильниками оживлённых трасс;
• снижение рисков противоправных действий пешеходов и водителей на улицах и пешеходных зонах;
• необходимость освещения объектов транспортной инфраструктуры:автозаправок, стоянок, вокзалов, аэропортов, станций метро, портов и др.;
• удобство в темное время суток нахождения людей в парках, скверах, на площадях и бульварах;
•  безопасность вблизи и на промышленных объектах, стройках, складских территориях;
• возможность подсветки рекламных баннеров, указателей, вывесок;
• придание привлекательности населённому пункту декоративным освещением архитектурных ансамблей, зданий и конструкций;
• удобство, безопасность и привлекательность в освещении частных загородных домов, дач, коттеджей, при подсветке придомовых территорий, приусадебных хозяйств, бассейнов, прудов, изгородей, садов и др.

Материалы для изготовления

Полезные рекомендации

Несколько советов, которые помогут при создании системы уличного освещения со светодиодными устройствами:

1. Часто бытует мнение, что светодиодная лента — не лучший вариант для улицы. Это мотивируется тем, что, несмотря на высокую стоимость ленты, она не подходит для уличного использования по причине своей внешней хрупкости. На самом деле такое утверждение не соответствует истине. Светодиодные ленты способны выдерживать механические нагрузки, температурные перепады и повышенную влажность. Достоинством является отсутствие необходимости применения каких-либо подручных устройств при ее установке. Достаточно наклеить ленту на поверхность, и она готова к использованию.
2. Светильники устанавливают на высоте 4-7 м. Особенно мощные модели — до 10-11 м. Это позволит оптимизировать рассеивание света по территории.
3. Встроенные лампы рекомендуется монтировать на одинаковом расстоянии между собой. Только так можно обеспечить гармоничное освещение и его нормальную интенсивность.
4. Мощность фонарей зависит от целей, для которых они используются. Для освещения деталей ландшафта хватит лампы от 3 до 10 Вт. Светильники для придомовых территорий должны быть мощнее — 50-60 Вт. Прожекторы 100 Вт или больше задействуют для освещения масштабных объектов, таких как промышленные предприятия, широкие проспекты, автотрассы.

Внешние особенности ландшафтного фонаря

Главное отличие светодиодных прожекторов состоит в возможности фокусировки светового потока, встроенной оптической системой. Угол фокуса обеспечивается конструкционными возможностями прожектора и характеристиками оптической системы. Большая площадь освещения обеспечена использованием в них сверхъярких светодиодов.

Все ландшафтные прожекторы состоят из корпуса, в который вмонтирована группа светодиодов и электронных драйверов. Для долговечных конструкций корпус выполняют из антикоррозионного алюминия, а для бюджетных и маломощных – из пластика.

Плафон изготавливается стеклянным или из поликарбоната. ЛЕД-светильник гарантирует хорошую защиту от воздействий атмосферы. В корпус встроен поворотный механизм, который обеспечивает нужный угол поворота в двух плоскостях.

Конструкция светильника

Если рассмотреть конструкцию ландшафтного светодиодного прожектора, то он состоит из таких базовых элементов:

• корпус;
• светодиод;
• рассеиватель;
• радиатор;
• цоколь;
• драйвер.

Процессы, протекающие в светодиоде, аналогичны тем, что протекают в обычном полупроводниковом диоде, обладающего односторонней проводимостью.

Специально выбранные полупроводниковые материалы при протекании тока в прямом направлении испускают элементарные частицы – фотоны с видимым световым электромагнитным излучением.

На электросхемах светодиод обозначается, как диод, но к нему добавлены 2 стрелки, которые показывают излучение света.

Светодиод в прожекторе освещения состоит из:

1. полупроводникового кристалла;
2. поставленного на подложку;
3. электроконтактов для подсоединения к электросети;
4. проводников для включения контактов к кристаллу;
5. теплоотводящего элемента;
6. линзы оптической;
7. корпуса.

В отличие от маломощных индикаторных светодиодов, в которых генерируемое тепловая энергия может рассеиваться только внутри них, светодиоды, устанавливаемые в прожекторах, способны выделить значительно большее количество тепла, поэтому они нуждаются в дополнительном охлаждении через радиатор, который устраивается в корпусе.

Радиатор изготавливают из сплава алюминия

При установке мощных светильников отвод тепла от него может быть значительным, как и температура на корпусе, поэтому при выборе модификации прожектора нужно обращать внимание на предельно допустимую температуру эксплуатации устройств

Для того чтобы направить световой поток от светодиода в LED-прожекторы устанавливают рассеиватель, который выполняет функции качественного распределения светового потока.

Цоколь обеспечивает подключение LED-модуля к электросети, обычно они имеют стандартный размер, для унификации перехода обычного освещения на светодиодное. Некоторые источники света могут не использовать цоколь, как армстронг, прожектор и линейные модули. В этих вариантах соединения с электросетью выполняется при помощи проводников, введенных в корпусе светильника и зафиксированных особыми зажимами.

Драйвер – отвечает за нормативное и бесперебойное электропитание светодиода. Он выполнен в виде платы с электронными устройствами. Драйвер предназначен для защиты светодиода от аварийных ситуаций, например, таких, как перепад напряжения, КЗ в электросети и других, вызывающих перегрузку напряжения.

При работе в особо тяжелых условиях, драйвер может выйти из строя, после чего его потребуется заменить, но сделать это намного проще, чем заменить сгоревший светодиод.

Конструкция уличных светодиодных приборов освещения

Поскольку наружные светодиодные приборы освещения все время пребывают под открытым небом, они постоянно подвержены воздействию негативных природных факторов. Бесперебойная работа возможна благодаря их особенной конструкции, отличающей приборы наружной установки от аналогов, устанавливаемых в помещении:

• основной защитой изделия является алюминиевый корпус, покрытый сверху краской. Малый вес алюминия делает прибор легким и одновременно прочным;
• внутри корпуса установлен комплекс светодиодов. Чтобы в электрическую схему не попала влага, светодиоды и корпус делают герметичными. Для сравнения, аналоги приборов внутренней установки не защищены от проникновения влаги;
• в светильниках наружной установки отсутствует защитное стекло. Присмотревшись к наземным прожекторам, кажется, что оно все-таки есть. В действительности вместо стекла установлен прозрачный пластик. Он исполняет двойную функцию безопасности: защищает внутреннюю часть прожектора от воздействия негативных факторов, и в случае разбития пластика практически отсутствует возможность пораниться осколками.

Естественно, все изделия имеют крепеж, отличающийся исполнением в зависимости от конструкции прибора.