Прожектор светодиодный назначение. Прожекторы для освещения строительных площадок. Технические характеристики уличных светильников

Типы

По принципам использования прожекторы можно разделить на несколько видов:

• Встроенные (скрытые).Как видно из названия, приборы встраиваются в поверхность заподлицо либо выпирают декоративными элементами;
• Стационарные.Такие устройства устанавливаются в определённых местах, не предусматривающих их перемещение. Питаются, как правило, от основной электрической сети при помощи кабеля. Регулируются механически (выключателем) или автоматически (при помощи датчиков движения и освещения);
• Еще одним вариантом являются прожекторы на солнечных батареях. Эти приборы используют солнечный свет в качестве источника энергии. Они обычно имеют кварцевые галогенные лампы не менее 100 Вт и идеально подходят для подъездного, декоративного, парковочного или офисного освещения, к тому же очень дешевы в эксплуатации. Прожекторы на солнечных батареях, как правило, имеют датчики, которые реагируют на свет, заставляя их включаться только при необходимости;
• Подводное освещение является одним из элементов декора и, как правило, встречается в садах, где есть пруд, водопад или фонтан, а также в бассейнах. Водонепроницаемые прожекторы различной мощности расположены ниже уровня воды и делают поверхность водоёма и подводные объекты более выраженными, если смотреть в ночное время. Такие приборы питаются не от обычной электросети, а от 12-вольтных трансформаторов напряжения, чтобы не допустить поражения электротоком дотронувшихся до воды людей или животных;
• Переносные прожекторы - удобные малогабаритные осветительные приборы, имеющие небольшой вес и возможность транспортировки и установки в самых разных местах, причём их можно устанавливать как на полу, так и на треноге регулируемой высоты, а также подвешивать к потолку или на стену. Рыбаками и дачниками особенно любимы переносные прожекторы на аккумуляторах - они не требуют подключения к сети и свободно используются в полевых условиях.

Полезные дополнения

• Детекторы движения очень эффективны для обеспечения экономичной работы прожекторов. Датчики движения будут включать свет при обнаружении движения в заданной области. Детекторы могут быть приобретены отдельно. Питание прожекторов с датчиком движения осуществляется от обычной сети с напряжением 220 вольт.
• Доступны прожекторы со встроенными фотоэлементами, которые автоматически выключают приборы в светлое время суток и включают при наступлении сумерек, и с таймерами, запускающими и отключающими освещение в заранее определенные часы.

Торговая сеть "Планета Электрика" обладает широким ассортиментом различного , в число которого входят прожекторы. С данными устройствами, их моделями и характеристиками более подробно можно ознакомиться .

Ничто в мире не способно передвигаться быстрей света. Но скорость – лишь одна из его характеристик. Со времен вольфрамовых ламп накаливания, к искусственному освещению предъявляется множество требований: качество и количество светового патока на единицу освещаемой площади, светоотдача; освещенность, выраженная в соответствующих коэффициентах и так далее.

Прожектор в качестве инструмента для освещения люди стали использовать с 1867 года, и с тех пор эти устройства зарекомендовали себя как источники, обеспечивающие качественное искусственное освещение на относительно далекие расстояния.

Раньше электрические световые прожектора использовались исключительно военными моряками для розыска вражеских кораблей. Сейчас функциональное использование этих приборов существенно расширилось. Со временем конструкция фонаря существенно изменилась: канули в Лету примитивные лампы накаливания, на смену им пришли мощные и экономичные светодиодные прожектор.

Устройство прожектора

Стандартное осветительное устройство на светодиодной основе - светодиодный прожектор - состоит из следующих составных частей:

• Корпус. Размер корпуса варьируется в зависимости от мощности источника света. Материал корпуса изготавливается из высококачественного пластика или сплава легких металлов. С освещаемой стороны корпус выполнен из прозрачного светопропускающего материала – полимер или стекло.
• Блок питания. В зависимости от назначения он, может быть с высоковольтным выходом или низковольтным.
• Устройство крепления для фиксации к корпусу. Как правило предусмотрена возможность поворота фонаря в любую из сторон на 90 градусов.
• Один из видов источника света (сейчас в основном используются светодиодные или галогенные лампы).
• Зеркальный отражатель. Может быть выполнен как из стекла, так и из посеребренного пластика или различных фольгированных элементов.
• Затеняющая шторка.
• Питающий провод в двойной изоляции.
• Вилка с заземлением.

Виды электрических прожекторов

Классификация приборов освещения производится, как правило, по типу используемых в них ламп. Помимо универсальных светодиодных прожекторов, выделяют также:

1. Устройства с ксеноновыми лампами. Ксенон это относительно недавно открытый британцами газ, обеспечивающий хорошую светопередачу на дальние расстояния при нагревании. Он получил широкое распространение в автомобильной промышленности. Существенным недостатком качественного прибора освещения на ксеноновой основе является высокая стоимость
2. Ртутный прожектор, принцип действия основан на свечении паров ртути при низком давлении; длина световых волн достигает значения 254 Нм. Главным недостатком является относительно низкая светопередача . Иными словами, по сравнению с другими видами прожекторов он недостаточно «светится»
3. Плазменный вид в основном используется как элемент светового декора, а как источник освещения широкого применения не получил;
4. Галогенные и металлогалогенный прожекторы. Источником света в них являются пары буферных газов и металлов.

Использование светодиодов в прожекторах

Каждый светодиодный прожектор – это отдельное, самостоятельно устройство, спроектированное под конкретные требования и обладающее уникальными характеристиками. Отличительными чертами светодиодных ламп является длительный срок эксплуатации - до 50 000 часов непрерывной работы, низкая температура рабочего режима. В отличии от ламп накаливания и других аналогов, светодиоды практически не нагреваются, следовательно, они более пожаробезопасны .

По энергозатратам, светодиодные источники света сопоставимы с экономичными лампами на ртутной основе, но при более интенсивном световом излучении. В процессе эксплуатации они могут подвергаться механическим воздействиям – их часто переносят в разные места, трогают, передвигают; светодиодные лампы при этом отличаются повышенной ударопрочностью без влияния на срок службы. Конструктивной особенностью светодиодной лампы, является то, что полупроводниковый излучатель направлен в одну стороны – сторону освещения.

Правила выбора нужного устройства

Светодиодный прожектор широко используются в промышленности в качестве подсветки мачт и высоковольтных линий электропередач. При производстве ремонтных работ в стояночных автомобильных боксах и РММ используют низковольтные светодиодные прожекторы. Они незаменимы как светильники уличного освещения с высокой светоотдачей. Применяются также в складских, офисных помещениях. Их можно характеризовать как универсальные устройства для освещения.

Для правильного выбора нужного прибора, необходимо определить функциональное назначение – для чего будет использоваться и необходимую интенсивность светового потока, мощность лампы. Например, в качестве источника уличного освещения на даче достаточно использовать светодиодную лампу в прожекторе мощностью 150-1000 Вт.

Светодиод или галоген

На самом деле спор относительно того, какую лампу использовать в световом прожекторе на сегодняшний день лучше: светодиодную и галогенную давно решен в пользу светодиодных источников света и вот по каким основным причинам.

Галогенная лампа в качестве светящего элемента использует нагретые пары газов и металлов. При малейшем загрязнении поверхности лампы (а достаточно простого прикосновения руками) и срок эксплуатации – сокращается до 50 раз. Светодиодная лампа не чувствительна даже к серьезным загрязнениям.

Галогенный прожектор – это фактически устройство с лампой накаливания с улучшенными характеристиками, следовательно она менее экономична по потреблению электроэнергии чем светодиод.

В производстве светодиодных ламп не используются вредные вещества, тяжелые элементы, следовательно при разбивания она представляет значительно меньшую опасность, чем галогенная.

Стандарты светового излучения

Главная характеристика любого светового прибора – это количество излучаемого света, которая выражается в люменах (Лм). Например, прямой свет солнца составляет в среднем - 100 000; при облачной погоде зимой 3000 Лм. Давно замечено, что вероятность многих всех болезней возрастает пропорционально недополученного человеком света определенного спектра. Школьные нормы требуют освещенность классов в 500 Лм.

Диаграмма светового пятна

По этой причине, выбирая светодиодный прожектор необходимо выбирать не столько оболочку, сколько источник освещения внутри. Светодиодные лампы обеспечивают передачу практически всего волнового спектра солнечного света. Но конечно, ни один, даже самый совершенный световой прибор с солнечным светом сравниться не может.

Резюмируя все сказанное

Простота использования, низкая стоимость эксплуатации, высокая пожарная безопасность – вот визитные карточки современных светодиодных прожекторов. Производители предлагают светодиодные лампы к практически всем видам питающих цоколей, следовательно использовать светодиоды можно даже на приборах, разработанные под другие лампы – достаточно правильно подобрать основание.

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, несмотря 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 находится 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 2011 г.). 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 м 2 величиной 1 люкс создается в случае падения на нее светового потока величиной 1 люмен. При удалении светильника от освещаемой поверхности ее освещенность снижается, обратно пропорционально 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 лм ; Е лк ; S – площадь освещаемой поверхности, измеряется в квадратных метрах, обозначается м 2 ;

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

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 м 2 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 вышеперечисленных 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 м 2 .

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 м 2 .

Если есть возможность, то можно подобрать высоту подвеса светильника. Например, подвесить светильник на высоте 2 м. Тогда освещаемая площадь составит 12,6 м 2 , 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 м 2 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.