Архитектурное освещение

Как устроены уличные светодиодные светильники?

Главным элементом конструкции являются светодиоды. Они были изобретены в начале 60-х годов и со временем стали дешевле, надежнее и практичнее. Отдельный элемент излучает незначительное количество света, поэтому в одном наружном светильники могут быть соединены десятки диодов.

Устройство светодиодного прожектора для наружного освещения

Для того чтобы наружный светильник работал его подключают к электросети, но между световыми элементами и питанием вставляют несколько модулей. Применяется подложка, которая соединяет диоды с радиатором. При работе от нагревающихся элементов должно отводиться тепло, в противном случае лампа сломается. Устройство работает на постоянном токе, поэтому, чтобы электричество из сети переводить в нужное состояние используют трансформатор, он тоже встроен в конструкцию. Все это изделие заключено в алюминиевый корпус, покрытый защитными составами.

Виды оборудования для систем наружного освещения

В зависимости от выполняемых функций оборудование для систем наружного освещения можно разделить на:

Источники света. Под данным названием объединены все типы устройств, производящие свет.
Осветительные приборы. Оборудование, необходимое для функционирования источников света и распределения светового излучения в пространстве. Данный вид имеет множество типов и классов в зависимости от используемого источника света, способа установки и других параметров.

Вспомогательные элементы. Это могут быть различные рассеиватели, светофильтры, концентраторы, отражатели. Функциональной задачей данного вида оборудования является распределение света под нужным углом, в нужном цветовом диапазоне и заданной интенсивности. Также к вспомогательному оборудованию можно отнести различные кронштейны, подвесы и гибкие монтажные линии, на которые размещаются светильники, не имеющие собственных крепежных элементов необходимого типа.

Управляющие узлы. Комплексы, обеспечивающие бесперебойную работу осветительных приборов, регулирующие циклы включения/выключения подсветки, ее интенсивность, направленность и прочие параметры. К устройствам, наделенным данным функционалам, относятся всевозможные автоматические комплексы с датчиками и анализаторами. Также к управляющим узлам можно отнести совокупность программного и аппаратного оснащения взаимодействующего с системами наружного освещения.

• Предохраняющие и защитные элементы. Служат для обеспечения безопасности осветительных приборов, источников света и прочих устройств от воздействия различных агрессивных факторов. Здесь можно отметить многочисленные кожухи, футляры, запираемые шкафы, плафоны, наличники и прочее.

При составлении проекта наружного освещения дизайнерами и инженерами-светотехниками, особое значение придется первым двум видам оборудования. Именно источники света и осветительные приборы играют ключевую роль в создание эффективной системы уличного освещения и оригинальной художественной подсветки.

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.

Правила эксплуатации

Линейные LED-светильники считаются надёжными устройствами, но чтобы они работали безотказно, правильно их установите, а затем соблюдайте правила пользования.

Установка и эксплуатация:

Монтаж и демонтаж проводится при отключённом питании сети.
Линейные LED-устройства подключают к качественной электросети без резких перепадов и скачков напряжения. Светодиодные модули рекомендуется подключать к 220 В через сетевые адаптеры, в которых предусмотрена встроенная защита.
Регулярно проверяйте электрические соединения и целостность электропроводки. Светильник запрещено включать при наличии повреждений.
Запрещено эксплуатировать светильники, имеющие механические повреждения кожуха или защитного стекла. Перед установкой проверяйте целостность корпуса.

Назначение уличного освещения

Уличное освещение не должно отклоняться от регламентов, закрепленных в нормативных строительных актах (СНиП).

При использовании освещения для крупных автомагистралей, кольцевых линий, рекомендуется применение светильников, оснащенных рефлекторами, благодаря этому повышается концентрация светового потока. Осветительные приборы желательно устанавливать на высоте, позволяющей применять лампы без применения рассеивателей.
При освещении второстепенных дорог применяются светильники, снабженные рельефным плафоном, позволяющим рассеивать свет на значительное расстояние.
В конструкции фонарей, применяемых для освещения пешеходных дорожек, транспортных остановок и тротуаров используется плафон круглого или цилиндрического типа который рассеивает световые лучи.
Для подсветки объектов, которые несут определенную информацию (дорожные знаки, номера, реклама) применяется внутренняя подсветка или используются специальные осветительные приборы.

Типы прожекторов для наружного освещения

Сейчас, существует очень широкий выбор светодиодных прожекторов. Функциональные возможности и характеристики приборов, колеблются в самых широких пределах. Рассмотрим группы подобных приборов, ориентировочные цены на них, а также характеристики наиболее распространенных в данной группе прожекторов:

Светодиодные прожектора для освещения небольших территорий, подсветки фасадов

Небольшие и простые обычно мощностью до 20 ватт с одним или несколькими кристаллами, расположенными в центре оптической системы. Небольшой корпус крепится на простейшем кронштейне с возможностью регулировки направления потока света или на подвесе.

Стоят такие светодиодные прожектора от 300 рублей и больше (при большой мощности до нескольких тысяч).

Отдача светового потока — 2700 — 2900 лм, что равно характеристикам обычной лампы мощностью более 200 Вт;

К первой категории очень близки точечные прожектора, все различие между ними в построении оптической системы. В таких светильниках световой поток сжат в пучок (точку) под углом до 60 градусов, тогда как у обычных прожектов он 120 и больше. Это связано с тем, что они предназначены для освещения небольших площадей на расстоянии (подсветки рекламы и т.п.). Цена на точечные светильники колеблется в пределах 400 — 1000 руб., в зависимости от характеристик и исполнения.

Например, прожектор RPR Black 10W IP68 220V стоимостью 700 — 800 руб. имеет потребляемую мощность 10 Вт, при этом отдает световой поток 950 лм (аналог обычных ламп 75 Вт). Угол расхождения пучка 45 градусов.

Уличные прожектора

Уличные прожектора — предназначаются для городского освещения. Представляют чаще всего блоки кристаллов с несколькими оптическими системами для формирования вытянутой вдоль оси улицы диаграммы направленности светового потока.

Рассчитаны они на консольное крепление. Иногда из них в отдельную категорию выделяют магистральные прожектора, имеющие большую мощность, чем светильники.

Состоят из нескольких блоков в отдельных корпусах. Цены в этой категории начинаются от 5 тысяч руб. и выше, так консольный прожектор Азимут 80 имеет стоимость 10000-12000 руб. Светоотдача — 8000 лм (аналогично лампе 700 Вт) при потребляемой мощности всего лишь 80 Вт.

Промышленные прожектора

Промышленные светодиодные прожектора — во многом похожи на уличные (есть даже модели двойного использования), но предназначаются для освещения производственных помещений и территорий, поэтому у них другая диаграмма направленности, рассчитанная на распространение света по максимальной площади, и чаще всего они имеют подвесное крепление.

Снова для примера возьмем середнячок за 8 000 руб. LL-ДБУ-01-095-0244-65Д (средние цены на промышленные прожектора это 3 — 12 тысяч). Его светоотдача тоже 800 лм, потребляемая электрическая мощность 90 Вт.

Герметичные прожектора

Герметичные светодиодные прожектора, довольно специфические приборы — они имеют не просто высокую степень защиты, а предназначены для постоянной работы в воде на глубинах иногда и до 20 метров.

Примеры и виды уличного освещения улиц,парков

Светильники устанавливаются на высоких опорах или подвешиваются на тросах вдоль главных городских улиц, магистралей, автодорог, мостов, оживленных пешеходных зон.

В таких светильниках используют белый «холодный» свет, который улучшает видимость объектов и не дает расслабиться вниманию водителя или пешехода.

Декоративное. Его задача подчеркнуть с помощью света дизайн здания, ландшафта, парковой зоны.

В качестве осветительных приборов устанавливаются невысокие или точечные фонари, гирлянды, светодиодные ленты, прожекторы.

В отличие от утилитарного, здесь выбираются более мягкие «теплые» тона, которые подсознательно привлекают внимание пешехода, настраивая его на расслабление

Освещение садовой лестницы

Освещение садовой дорожки

Освещение парковой зоны

Декоративное освещение деревьев

Декоративное освещение водоема

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.

Светодиоды

Уличные светодиодные светильники благодаря надежности конструкции зарекомендовали себя очень хорошо. Имея влагонепроницаемость, прочность корпуса и отсутствие риска воспламенения такие осветительные приборы способны прослужить более десяти лет, а при использовании только в темное время суток — гораздо больше.

Исходящий от уличного светодиодного фонаря пучок света может иметь форму эллипса или круга. Круглая диаграмма создает эффект довольно яркого светового пятна. Для получения более равномерного освещения необходимо устанавливать светильник светодиодный уличного освещения со световым лучом в форме эллипса.

В зависимости от области применения такие осветительные приборы могут быть наделены различной мощностью. Уличный светильник 60 Вт используется для освещения промышленных территорий, автозаправочных станций, складских терминалов, пешеходных тротуаров, автомобильных стоянок, городских улиц, парков, скверов. Светильник светодиодный уличный 100 Вт подойдет для освещения дорог, улиц и крупных промышленных объектов.

Ландшафтные осветительные приборы имеют мощность от 3 до 10 Вт и устанавливаются для подсветки газонов, фонтанов, водоемов, скульптур и нижней части фасадов домов.

Световой поток светодиода, как правило, белого цвета с холодным или теплым оттенком. Но выпускаются также и цветные светильники. Применяются они в основном для создания декоративной подсветки.

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:

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 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.

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 60 С, 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.

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

Достоинства и недостатки

К достоинствам можно отнести:

Экономичность. Для работы светодиодных фонарей затрачивается в два раза меньше энергии. С таким потреблением электричества получается мощный световой поток, сравнимый с люминесцентными лампами. К экономии можно отнести и тот фактор, что снижается нагрузка на электросетевые линии, благодаря чему оборудование изнашивается медленнее.
Долговечность. В старину фонарщиком приходилось ежедневно зажигать и тушить освещение уличное. Светодиоды работают до 15 лет при круглосуточном функционировании и до 25 лет при ночном.
Прочность. Для защиты не требуется монтаж стеклянных плафонов, рассеиватели изготавливают из прочного пластика. Во время разработки конструкции собирают корпус, на котором не скапливается загрязнение (пыль, птичий помет, мусор, влага). Некоторые модели оснащаются клапаном для выведения конденсата. Светодиод сохраняет рабочее состояние при температурах от -60 до +45 °C.
Надежность. Светодиодные фонари оснащены антивандальной защитой, не взрываются и не горят. В отличие от люминесцентных ламп нет посторонних шумов во время работы. Благодаря преобразованию электричества в постоянный ток отсутствует мерцание.
Цветопередача. Возможен подбор оптимальной интенсивности цвета в зависимости от потребностей заказчика. От белого света диодов не устают глаза водителей.
Моментальное включение. Для начала работы не требуется разогрева устройства. Сразу после подачи энергии светодиоды загораются.
Экологически безопасны. В составе не применяются ядовитые вещества, такие как ртуть и ее производные. Утилизируются как бытовой мусор.
Простота монтажа. Легкая конструкция нетрудно закрепить. На одну опору можно установить одновременно два светильника.
Среди слабых сторон выделяются четыре пункта:
Цена. Она гораздо выше привычных приборов, но с развитием технологий стоимость будет снижаться. Кроме того, благодаря долгому сроку службы и экономии энергии покупка оправдывает вложенные средства.
При некачественной сборке фонаря подложка не успевает перенаправлять тепло к радиатору, из-за чего происходит поломка прибора. Насколько хорошо выполнено соединение светодиодов с подложкой невозможно проверить самостоятельно.
Чувствительность к перепадам напряжения. При скачке энергии прибор перегревается, герметик расплавляется и светильник выходит из строя.
Возможны поломки из-за диффузии электродов. Металл со временем может проникнуть к полупроводникам, что приводит к порче прибора.

Типы светодиодных прожекторов

На данный момент светодиодные прожектора производятся трех типов: театральные, заливающего света и фасадные. Первый тип можно отнести к специализированным приборам, поэтому рассмотрим два последних типа, устанавливаемых на улице.

Прожекторы заливающего света

Популярность этого типа прожекторов обусловлена широким применением во всех областях наружного освещения. Приборами освещается не только улица, но и ж/д объекты, склады, площади. По конструкции устройство напоминает led светильник, состоящий из корпуса, чаще всего алюминиевого, внутри которого закреплены электронные платы со светодиодами. Тыльная сторона корпуса имеет радиаторы охлаждения. То есть – это обычные алюминиевые ребра, служащие отводом тепла от светодиодов. Лицевая часть прожектора закрыта прозрачным оргстеклом. Оно защищает электронную начинку прожектора от влаги, грязи и внешнего механического воздействия.

Некоторые модели без вторичной оптики имеют широкую кривую линию света. Эти приборы можно применять вместо фасадных прожекторов, но из-за больших габаритов корпуса не всегда возможно закрепить их к зданию.

Прожекторы фасадные

Общая конструкция фасадных приборов идентична: та же алюминиевая теплоотводящая площадка, на которой стоят платы со светодиодами, корпус и защитное стекло. Однако отличие есть, и это освещенность. Прожектора обеспечивают освещение архитектурных сооружений, памятников, фасадов зданий и других подобных конструкций

Примеры и виды наружного освещения загородных домов

Оформление наружного освещения дома или дачи необходимо не только с точки зрения безопасности, но и со стороны дизайна. С помощью правильно спланированной расстановки светильников можно подчеркнуть и украсить садовый участок, придомовую территорию или дом.

Для светового дизайна в виде контурного обрамления применяются светодиодные ленты, они помогают осветить контур садовой дорожки, стволы садовых деревьев, фонтаны. Для подсветки отдельных частей сада используются настенные или встроенные уличные фонари. При необходимости, устанавливаются цветные светодиодные светильники приглушенных тонов. К примеру, для подсветки скульптур, цветочных композиций.

Для гармоничного дизайна участка световое решение применяют для всех его частей от входа до заднего двора. Так для входной группы используют более яркие осветительные приборы, для зоны отдыха – приглушенные «скрытые» светильники.

Дизайнерское освещения садовой дорожки

Освещение подъезда к гаражу загородного дома

Освещение террасы загородного дома

Освещения садового водоема

Виды

светодиодный фонарь

По своему главному предназначению и устройству они значительно отличаются от обычных конструкций:

Фонарь – это прибор, который полностью освещает большие прилегающие территории.
Прожекторные устройства способны ограниченно концентрировать поток света. Желаемый эффект получается добиться при помощи использования инновационной системы линз, который сформировывает конкретный угол для отражения.

Именно вышеперечисленные факторы влияют на отличительные характеристики этих конструкций. Прожекторы принято устанавливать на участке, где требуется хорошее освещение. Это может быть автомобильная и железнодорожная развязка, площадка возле порта или магазина.

Осветительные приборы принято делить на несколько важных групп:

Специализированные. Они бывают сигнальные, яркие и дальнего действия. Чаще всего используются в военном деле, для устройства маяков, театральных сцен, стадионов.
Общие. Эти светильники используются для бытовых условий. Они создают излучение узкого направления и широкий угол. Их особенность заключается в специализированной мощности.

Применение уличных светодиодных и металлогалогенных прожекторов

Прожекторы наружного освещения используются для освещения площадей, парковок, спортивных площадок и других открытых пространств. Чаще всего уличные прожекторы используются для художественно-архитектурной подсветки различных объектов – фасадов зданий, памятников архитектуры, рекламных конструкций или ландшафта.

Металлогалогенные прожекторы, дающие яркий свет холодных оттенков, являются идеальным вариантом для освещения открытого пространства, в том числе концертных залов, торговых центров, выставочных зданий и др.

Натриевые прожекторы имеют относительно низкое качество цветопередачи, однако отличаются теплым желтым спектром света. Основное преимущество таких прожекторов – их экономность, позволяющая использовать прожекторы в течение длительного времени на больших территориях.
Именно такие прожекторы используют в ландшафтном дизайне для подсветки парковых дорожек, автомобильных дорог, игровых площадок, иногда – в архитектурной подсветке.

Светодиодные прожекторы – это самый популярный вид наружного освещения, характеризующийся большой контрастностью и безупречной цветопередачей. Оборудование
излучает максимально приближенный к естественному, дневному свету нейтрально-белый цвет.
Высокая энергоэффективность и широкая сфера применения позволяют использовать светодиодные прожекторы практически для всех видов наружного освещения, как самостоятельно, так и в сочетании с другими видами осветительного оборудования.

На сегодняшний день светодиодные прожекторы с успехом применяются в художественно-архитектурной, интерьерной и ландшафтной подсветке. С помощью светодиодных прожекторов дизайнеры создают многоцветное освещение на больших городских площадях и торговых комплексах. Управление светодинамикой программируется и управляется при помощи удобных современных интерфейсов.

Установив светодиодные прожекторы в монохромном исполнении, можно получить равномерную, яркую подсветку объектов. Светодиодные прожекторы в полноцветном исполнении используются для создания ярких светодинамических эффектов, которые задаются с помощью внешнего контроллера или встроенного контролера в автоматическом режиме.

Прожекторы светодиодные уличные используются для цветного и светодинамического архитектурного освещения фасадов зданий, памятников.