Прожектор на светодиодах


Светодиодный прожектор своими руками: необходимые материалы и порядок сборки

Устаревшие галогенные прожекторы в последнее время повсеместно заменяются системами освещения на светодиодах, которые имеют более высокую эффективность, но стоимость таких устройств на порядок выше.

Мастера знают, как собрать светодиодный прожектор своими руками. Для этого придется купить необходимые детали, подготовить инструменты и освоить простые навыки.

к содержанию ↑

Особенности конструкции прожектора

Диодные прожекторы или LED-устройства весьма экономичны по расходу электроэнергии, требуют минимум обслуживания, их светящие элементы работают до 50 – 90 тыс. часов. Приборы приспособлены для эксплуатации на улице, не портятся от погодных условий, грязи, пыли. Качество излучаемого света очень высокое.

Можно ли сделать прожектор на светодиодах своими руками? Конструкция такого оборудования довольно проста, потому можно попробовать собрать его в домашних условиях. Серьезных поломок у самодельного прожектора обычно не возникает, а все, что сломается, можно отремонтировать самостоятельно.

Устройство будет состоять из таких частей:

Матрица прибора состоит из диодов, прикрепленных к плате и защищенных особыми полимерами от повреждения.

к содержанию ↑

Электротехническая специфика прожектора

Перед началом сборки надо уточнить особенности электроники прожектора на основе светодиодов. Это поможет выполнить работу правильно и исключить воздействие высоких температур на активную зону прибора. Дело в том, что твердотельные полупроводники высокочувствительны к таким перепадам, что вызывает их деградацию и потерю легирующих добавок. В конечном счете критическое повышение температуры (от +60 градусов) вызывает уменьшение интенсивности освещения или полную поломку.

Конструкция простого светодиода предусматривает наличие таких составляющих:

Мощный светодиод включает проводник, теплоотвод, кристалл, линзу, катод. Надо помнить, что мощность диода повышает риск его преждевременного износа из-за перегрева. При создании самоделки важно обеспечить хорошую систему отведения тепла, правильно разбить излучатель на несколько частей и верно их установить (последовательно или параллельно). В простых прожекторах можно делать всего 1 излучающий элемент.

Не менее важно стабилизировать сеть по току, иначе перегрева не избежать. Ток должен регулироваться приложенным напряжением и ограничиваться резисторами на диодах. При создании схемы ЛЕД-устройства делается строгий расчет: при превышении напряжения светодиоды скоро испортятся, при недоборе — будут слабо светить.

к содержанию ↑

Необходимые материалы и детали

Чтобы собрать качественное устройство, надо заранее купить все нужные составляющие. Часть можно найти в гараже у автолюбителей, иные — раздобыть у знакомых.

Список:

  1. Светодиодная матрица с драйвером. Такие есть на старых фонарных столбах, которые уже вышли из строя — их мощности будет вполне достаточно, но придется заменить перегоревшие лампы. Еще лучше купить новый элемент в специализированном магазине электроники.
  2. Корпус. Его готовят своими руками из разных подручных материалов — металла, фанеры. Можно взять старый галогеновый фонарь или купить новый.
  3. Соединительные провода. Потребуются для подсоединения готового устройства к сети питания.
  4. Фольга. Нужна для создания отражателя. Купить ее можно в продуктовом магазине, главное, чтобы плотность была высокой.
  5. Надежный клей и герметик либо средство 2 в 1.
  6. Радиатор охлаждения. Будет нужен для изготовления мощного прожектора — на 100 Ватт и более.

Для работы потребуются такие инструменты:

к содержанию ↑

Источники света

Светодиоды — главный элемент осветительного прибора, без них не будет выполняться основная функция устройства. Их качеству стоит уделить самое пристальное внимание при покупке. Все светодиоды в рамках одного прибора обязаны быть строго одинаковыми по типу, техническим параметрам (вольт-амперные характеристики).

Тип светодиодов

Рекомендуется сразу купить достаточное количество запасных диодов (до 10), которые заменят поврежденные при монтаже изделия. Неудачное монтирование — не редкость, и покупка с запасом избавит от неудобств.

Существует три основных типа светодиодов:

  1. В форме пластиковой капсулы со штыревыми выводами. Годятся для создания прожекторов малой мощности, для фонарей, стоят дешево. Сила света от таких диодов невелика. У профессионалов есть специальные приборы для определения мощности светодиодов по размеру самих кристаллов, в противном случае придется довериться продавцу. Работать с такими светодиодами легко, ремонтировать — проще простого.
  2. Сверхяркие белые светодиоды на металлической подложке. Их применяют для создания высокомощного осветительного оборудования, система отведения тепла эффективная и простая. Стоимость таких изделий невысока.
  3. Светодиодные LED-матрицы. Это высокомощные светодиоды, работать с которыми рекомендуется только профессионалам. Обычным способом отводить тепло от них не получится, следовательно, прожектор быстро придет в негодность.

к содержанию ↑

Материал корпуса

Корпуса для прожекторов можно купить в интернет-магазине или в специализированном отделе радиотехники, электроники. Стоимость их довольно низкая. Можно «вытряхнуть» старый галогенный светильник, взяв за основу его корпус. Оба варианта хороши, поскольку не придется изобретать отражатель, который уже есть внутри. Цена простенького галогенового светильника составит 150 – 200 рублей, а замена наполнения на светодиодное позволит получить мощное светотехническое оборудование.

Можно сделать корпус самостоятельно, но его эстетические свойства будут ниже. Для обеспечения высокой степени защиты от пыли, влаги стоит взять старую автомобильную фару. Для отличного отвода тепла применяют алюминиевые радиаторы — из них получаются качественные корпуса.

Чтобы разместить пару или больше светодиодов и матриц на одной плате, лучше сделать корпус из жести, тонколистовой стали. После сгибания коробки края шлифуют, швы соединяют заклепками. Сверху изделие грунтуют, наносят эмаль по металлу. Дальше работать с заготовкой можно только после полного высыхания.

к содержанию ↑

Источник питания

После сбора диодов надо подумать о подаче напряжения. Бытовые источники тока не применяются, нужен специальный LED-драйвер, который подает пульсирующий стабильный ток.

LED-драйвер

Высокого напряжения (220 Вольт) светодиодам для питания не требуется, им достаточно 3,2 – 12 Вольт. Если подать к устройству большее напряжение, его можно попросту сжечь. Именно для исключения таких последствий любой прожектор должен иметь LED-драйвер. Его предназначение — стабилизация постоянного тока.

Практически для всех самодельных светодиодных прожекторов годится драйвер LED-лент или систем интерьерного освещения. Его покупают заранее в готовом виде, согласно техническим параметрам рассчитывают количество диодов и разрабатывают схему их соединения. Она будет зависеть от напряжения на выходе и тока стабилизации.

к содержанию ↑
Блоки питания

Такие приборы применяются на прожекторах, которые построены на LED-матрицах. Для малых устройств небольшой мощности можно применять блоки питания общебытового значения с выходным пульсирующим током 0,5 – 1,5 А, напряжением на несколько вольт больше, чем прямое напряжение светодиодов. Для стабилизации тока используются микросхемы LM317, а для приборов более высокой мощности — LM350, LM338.

к содержанию ↑

Этапы сборки прожектора

Порядок создания готового изделия следующий:

  1. Подготовить корпус, из старых корпусов удалить все лишнее, чтобы получилась пустая коробка, заднюю часть отделать фольгой.
  2. При необходимости высверлить в корпусе дырки для вентилирования (при установке радиатора или кулера).
  3. Собрать все светодиоды вместе в одну конструкцию, закрепить их на основании (плате).
  4. Подвести к контактам провода, вывести на наружную часть корпуса.
  5. Установить готовую конструкцию внутри корпуса, закрепить клеем.
  6. Для мощного прожектора поставить радиатор вместе со светодиодной платой (приклеить).
  7. Вытащить провода наружу, закрепить герметиком (это позволит исключить попадание влаги и грязи внутрь).

Для подключения в сеть надо заранее подвести провода электропередачи в нужное место. Важно не перепутать полярность проводов, иначе диоды могут сгореть или не будут работать. Обязательно устанавливается драйвер для стабилизации напряжения. Места стыков проводов изолируются гофрой или пластиковым чехлом. Готовую конструкцию закрепляют на улице.

В результате таких действий будет готов самодельный прожектор с направленным освещением и высокой яркостью. Минус в том, что при нестабильном напряжении надежность изделия будет ниже, поскольку скачки могут вызвать перегорание диодов. Исправить такой недочет поможет монтирование двух резисторов с сопротивлением 1 – 2 Ом. Это позволит получить действительно качественную конструкцию не хуже тех, что реализуются в магазине.

Светодиодный прожектор своими руками: необходимые материалы и порядок сборки

220.guru

Выбор светодиодного прожектора

Традиционно прожекторы используют при необходимости освещения большой площади – складские помещения, автомобильные стоянки, территорию перед домом. Раньше прожекторы на основе ламп накаливания были очень мощными и громоздкими, что существенно ограничивало их сферу применения.

С появлением компактных галогенных и светодиодных источников света сфера применения значительно расширилась. На каком же типе остановить свой выбор?

Виды прожекторов по источнику света

Галогенный

В качестве источников освещения используют галогенную лампу, это та же лампа накаливания, колба которой заполнена инертным газом что увеличивает ее яркость и срок службы.

Металлогалогенный

Построен на основе газоразрядной лампы. У них очень высокая яркость, но для их работы требуется специальный блок розжига лампы и особые условия эксплуатации.

Натриевый

Использует газоразрядную лампу, но колба заполнена парами натрия которые и излучают свет.

Светодиодный

Источником света служит матрица из ярких светодиодов. Эти приборы обладают наиболее компактными размерами и большим сроком службы.

Особенности эксплуатации разных типов прожекторов

Наиболее доступные по цене — галогенные, обладают сравнительно низкой энергоэффективностью – 10-15 люмен/вт. Срок службы такой лампы менее 1000 часов. Наиболее целесообразно применять их для периодического освещения небольших площадей, например, прожектор с датчиком движения перед воротами.

Натриевые и металлогалогенные лампы имеют высокую энергоэффективность – 80-120 люмен/вт. При этом они достаточно «капризны» к температуре окружающей среды, напряжению питания, требуют время на розжиг и отключение. Кратковременное отключение электричества и попытка повторного розжига неостывшей лампы может вывести ее из строя.

Светодиодные прожекторы наиболее удобны и практичны как для промышленного, так и для бытового использования. Энергоэфективность на уровне газоразрядных ламп, мгновенный розжиг и очень высокий срок службы делает их наиболее привлекательными. Идеально подходят для освещения участка.

Классификация светодиодных прожекторов

Выбор светодиодного прожектора делают исходя из поставленных задач перед освещением. Существуют следующие классификации:

Мощность: от 10 до 500 Вт.

Яркость: от 700 до 34000 люмен.

Класс защиты IP (Internal Protection):

IP20 — для внутреннего освещения. Нет защиты от влаги и пыли.

IP21 / IP22 — возможно применение в неотапливаемых помещениях. Имеет защиту от образования конденсата.

IP23 — возможно применение в неотапливаемых помещениях и на улице. Имеет защиту от образования конденсата.

IP50 — пылезащищенный корпус. Применяется в промышленных объекта. Нет гидроизоляции.

IP54 — водонепроницаемый корпус. Используют в условиях с высокой влажностью.

IP67 / IP68 — Полная гидроизоляция вплоть до возможности погружения в воду.

По спектру:

3700-4300 – теплый белый;

4500-5500 – нейтральный белый;

6000 – холодный белый;

Подбор мощности прожектора

На какое расстояние светит светодиодный прожектор зависит от мощности матрицы. Уровень освещённости снижается в геометрической прогрессии. Поэтому площадь освещения светодиодных прожекторов не увеличивается пропорционально приросту мощности.

Для передвижения в темное время суток достаточно освещение на уровне 10-15 люкс/метр, для технического освещения – 75 люкс/метр, для точных работ – 100 люкс/метр.

Тест-обзор прожекторов

Матрица

При изготовлении матрицы прожектора могут использовать кластерные сверхъяркие диоды либо большую матрицу с обычными СОД диодами высокой яркости. Какой светодиодный прожектор лучше видно из их технических особенностей.

Это прожектор с СОД матрицей, на ней установлено несколько сотен светодиодов. Такие матрицы стоят дешевле чем кластер сверхъярких светодиодов, но при большом количестве светоизлучающих элементов неизбежен разброс их параметров. Выход из стоя одного из светодиодов увеличивает нагрузку на другие. При сопоставимой яркости матричных и кластерных приборов, цена у первых на 30-40% меньше, но и срок службы в 3-4 раза ниже.

В кластерных прожекторах матрица изготовлена из сверхъярких светодиодов серии 5050, 5630 с максимально идентичными параметрами. Небольшая площадь излучаемой поверхности обеспечивает мощный равномерный поток света. Срок эффективной достигает 30000 часов.

Цветовая температура матрицы

Чем выше цветовая температура светодиода, тем выше светоотдача. При температуре 6500К и мощности 40 Вт световой поток будет около 4000 люмен, при температуре 5000К – около 3600 люмен, при 3500К – 3000 люмен. Поэтому для освещения территорий холодный свет более эффективен, хотя он имеет голубой оттенок. Но для освещения рабочей поверхности и чтения они хуже, чем вариант на 5000К, дающий чистый белый свет.

Галогенный или светодиодный прожектор?

Какой прожектор лучше светодиодный или галогенный сегодня очень актуальный вопрос. Часто рассматривают галогенки как альтернативу светодиодам. На 25-30% более низкая стоимость, дешёвые лампы – основные мотивирующие факторы. Но в итоге галогенные прожекторы значительно проигрывают светодиодным. У них энергопотребление в пять раз выше, а срок службы светоизлучающего элемента в десять-двадцать раз меньше.

Уже в течении года регулярной эксплуатации затраты на галогенку в разы превысят эксплуатационные расходы светодиодного, делая его покупку нерентабельной.

Как выбрать бюджетный светодиодный прожектор

На рынке присутствует продукция нескольких сотен производителей. Цена на их продукцию может на порядок отличаться от изделий от брендов Philips, Osram, Hyunday. Безусловно такие гиганты делают самые лучшие светодиодные прожекторы, но неплохо себя зарекомендовали марки Feron, Luna, Jazzway.

Немного дороже китайских можно найти изделия отечественного производства. При сравнении у «китайцев» — практически всегда немного завышенные данные по световому потоку.

Это три бюджетных варианта стоимостью до 50 долларов. При тестировании всех моделей реальный световой поток оказался на 5-10% ниже. Степень защиты IP65 подразумевает полную защиту от проникновения конденсата и пыли. При этом соединение деталей корпуса накладное с фиксацией шурупами уплотненное тонким силиконовым уплотнителем. Такая конструкция неспособна обеспечить требования указанной степени защиты.

Наиболее вероятно, со временем, внутри корпуса образуется конденсат. Диапазон рабочих температур производители указывают -40 — +60 градусов, но относительно небольшая площадь радиатора у FERON летом не способна адекватно отводить тепло что снижает реальный ресурс светодиодной матрицы.

По опыту эксплуатации среди бюджетных моделей лучше всего себя зарекомендовали изделия марки Foton.

На какие моменты стоит обратить внимание при выборе прожектора?

Материал корпуса

В некоторых моделях корпус изготовлен из нержавеющей стали, а корпус светоотражателя из алюминия. Для использования внутри бытовых помещений не критично, но при установке на открытом пространстве на стыке металлов будет повышенная коррозия, что не лучшим образом скажется на надежности.

Толщина радиатора

Экономия на радиаторе ухудшает теплоотвод от матрицы и снижает реальный срок ее службы. При выборе между двумя идентичными моделями, выбирайте с большим радиатором охлаждения.

Класс защиты

Не стоит экономить приобретая прожектор без защиты от пыли и влаги, если устройство планируется эксплуатировать вне помещения. Лучше найти корпус с классом защиты IP54/64.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (2 оценок, среднее: 4,00 из 5) Загрузка...

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru

Как выбрать уличный светодиодный LED 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:

В качестве источников света в уличные светильники и прожекторы устанавливают:

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

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:

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

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.

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.

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.

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.

ydoma.info

Светодиодные прожекторы: отличия, конструкции, преимущества

Со времени своего рождения прожектор прошел долгий путь от громоздкого неподъемного аппарата до современного компактного устройства. Вместе с конструкцией самого прибора, менялся и используемый в нем источник света. Костры и факелы сменились дуговыми горелками и лампами накаливания, позже их заменили галогенные и ртутные источники света.

Но после изобретения сверхъяркого светодиода и этим источникам света пришлось сдавать свои позиции. Мощные и экономичные, полупроводники позволили создать по-настоящему удобный, компактный и долговечный светодиодный прожектор, получивший широкое применение во всех сферах быта и производства.

Преимущества и недостатки светодиодных прожекторов

Принимая решение на установку светодиодного источника света, необходимо четко представлять все плюсы и минусы светильников такого типа. К основным преимуществам полупроводникового осветителя можно отнести:

Недостатком же  светодиодного осветительного оборудования является высокая его стоимость. Но при правильном выборе прибора этот недостаток компенсируется длительным сроком его работы и отсутствием расходов на обслуживание.

к содержанию ↑

Критерии выбора светодиодного прожектора

Сегодня светодиодная техника переживает настоящий бум, а ассортимент осветителей прожекторного (да и любого другого) типа настолько широк, что неискушенному потребителю выбрать подходящий для его целей прибор весьма проблемно. На что же следует обратить внимание, выбирая светодиодный прожектор? Вот основные параметры, на которые нужно смотреть в первую очередь:

  1. Сила света.
  2. Потребляемая мощность.
  3. Освещаемый сектор.
  4. Срок службы.
  5. Класс защиты от окружающей среды.
  6. Материал корпуса.

Сила светового потока

Иными словами – яркость светодиодного прожектора. Параметр исключительно важный и указывается в паспорте на светильник, но человеку без специальной подготовки эти цифры мало что говорят. Да, от силы светового потока, измеряемого в люменах, зависит освещенность объекта, но чтобы ее узнать, необходимо учесть площадь, которую светодиодный прожектор будет освещать. Площадь же в свою очередь зависит от ширины светового пучка (телесного угла излучения) и расстояния до объекта. Тому, кто не забыл математику, подобрать светодиодный прожектор с нужной яркостью можно методом расчетов. Для этого достаточно воспользоваться следующей формулой:

Ф=Е*S,

где:

Зависимость же освещаемой  прожектором площади от расстояния и угла рассеяния наглядно отражает следующий рисунок:

Зависимость покрываемой светодиодным прожектором площади от расстояния и угла рассеяния 

Если точных значений не требуется или с математикой проблемы, можно подобрать осветитель и по потребляемой мощности.

Потребляемая мощность

Этот параметр измеряется в ваттах и обычно используется для расчета потребляемой энергии светодиодным прожектором или другим электрооборудованием. Чем меньше мощность прибора, тем экономичней его эксплуатация. Но поскольку мощность потребления у однотипных светильников более или менее привязана к силе светового потока, то по ней можно достаточно точно оценить и яркость. Выше мощность – ярче светит. Зная энергопотребление светодиодного  прожектора, несложно оценить его пригодность для той или иной задачи. Для этого достаточно воспользоваться следующей таблицей:

Мощность светодиодного прожектора200 Вт100 Вт50 Вт10 Вт
Подсветка25 м18 м14 м7 м
Нормальная освещенность10 м8 м5 м3 м
Высокая освещенность (точные работы, чтение)7 м6 м4 м2 м

Важно! Приведенная таблица справедлива только для светодиодных заливающих (см. ниже) светильников прожекторного типа. Для осветителей другого типа и с другими источниками света  цифры будут совсем иными. 

Освещаемый сектор или телесный угол

Один из основных параметров любого прожектора. От него зависит насколько узким или широким будет световой пучок, выходящий из прибора. В зависимости от конструкции и назначения прожекторы можно разделить на:

Какой тип светодиодного прожектора лучше? Вопрос не имеет смысла, поскольку очевидно, что выбор будет зависеть от поставленных задач.

Примеры использования светодиодных прожекторов различного типа 

Срок службы

Светодиоды отличаются исключительно длительным ресурсом (50 000 ч и более), но со временем излучаемый ими световой поток падает и к концу срока службы может составлять лишь десятки процентов от первоначального. Для исключения недоразумений в производственной сфере было введено понятие эффективного срока эксплуатации. Эта характеристика тоже измеряется в часах, но имеет обозначение L70 или LM70 и гарантирует, что на протяжении заявленного срока яркость светильника не снизится более чем на 70%.

Итак, выбирая светодиодный светильник, необходимо ориентироваться не на полный, а на эффективный срок эксплуатации. В крайнем случае, можно взглянуть на гарантийный срок. Если же фирма – изготовитель указывает лишь срок эксплуатации, который у недобросовестного производителя может иметь космические величины, то от такой продукции лучше отказаться.

Возможно, этот светодиодный прожектор и проработает заявленные 90 000 часов, но о том,  какова будет его эффективность к концу этого срока неизвестно   

Класс защиты от окружающей среды

Даже в помещении электронные приборы подвергаются воздействию пыли и влаги, а на улице к ним добавляются осадки, ветер, резкие перепады температуры, способные вызвать конденсат. Поэтому степень защиты от окружающей среды – весьма важный параметр, от которого зависит правильная и долговечная работа светодиодного прожектора. Обозначается класс защиты литерами IP, после которых стоят две цифры. Первая – степень защиты от твердых частиц, вторая – защита от влаги и воды. Чем выше цифра, тем более защищенным будет прибор.

Этот светодиодный светильник имеет класс защиты IP65 – он полностью защищен от пыли и не боится водяных струй Важно! Использовать на улице светильник с классом защиты ниже IP54 смысла нет – прибор откажет после первого же дождя, а отражатели уже через месяц забьются пылью.

Материал корпуса

В процессе эксплуатации уличный прожектор подвергается серьезным механическим нагрузкам, на него воздействует ветер, прямой солнечный свет, мороз, жара. Даже самый стойкий и высококачественный пластик в таких условиях со временем устает – выгорает, теряет пластичность. Нельзя сказать, что уличный светильник в корпусе из пластика  развалится буквально через месяц, но однозначно прослужит меньше, чем его собрат в металлическом корпусе. Кроме того, светодиодная матрица нуждается в эффективном теплоотводе, роль которого может исполнять (и исполняет) массивный железный кожух. Что касается пластиковых прожекторов, то они отлично зарекомендовали себя на закрытых и полузакрытых объектах. Кроме того, стоимость таких устройств ниже, а если излучатель имеет небольшую мощность, то с отводом тепла вполне справится встроенный металлический радиатор. Поэтому  полностью отказываться от такого типа светодиодных прожекторов, конечно, не стоит.

к содержанию ↑

На что нужно обратить внимание

Если по всем вышеперечисленным параметрам прибор уже выбран, то имеет смысл обратить внимание и на некоторые другие нюансы.

Дополнительный функционал

Очень многие осветительные приборы оснащаются узлами, существенно расширяющими не только функционал, но и сферу применения прожекторов. Встроенный датчик освещенности, автоматически включающий прибор при наступлении темноты и выключающий его с рассветом, не только освобождает пользователя от каждодневного обхода территории, но и позволяет существенно сэкономить электроэнергию, а значит, и деньги.

Еще больший интерес в плане экономии и удобства представляют светодиодные прожекторы со встроенными датчиками движения. Они включаются только в том случае, если в контролируемой ими зоне появляется человек.

Светодиодный прожектор со встроенными датчиком движения и сенсором освещенности 

Ну и поскольку светодиод – прибор экономичный, вполне реально создание полностью автономных светильников. Для этого достаточно оснастить прожектор собственным аккумулятором и солнечной панелью, которая восстановит энергию батареи в светлое время суток.

Этот полностью автономный светодиодный прожектор с солнечной панелью не требует подключения к электрической сети 

Количество светодиодов

Какие светодиодные прожекторы лучше — на одном или нескольких светодиодах? Однозначного ответа на это вопрос нет. Осветитель с одним светодиодом теоретически надежнее, но мощность его не может превышать нескольких ватт (более мощных диодов просто не существует). Большое же количество полупроводников увеличивает габариты прожектора и угол рассеивания светового пучка, который приходится корректировать специальными рефлекторами и линзами, что увеличивает стоимость.

Светодиодный прожектор на четырех диодах общей мощностью 40 Вт

В последнее время широкое распространение получили матрицы, состоящие из множества  бескорпусных диодов. Они компактны, могут обладать мощностью в сотни ватт, не требуют сложных фокусирующих систем, но имеют один существенный недостаток – неремонтопригодность. В случае выхода из строя даже одного светодиода, матрицу придется менять целиком.

Светодиодный прожектор на основе COB-светодиода 

Важно. Яркость прожектора не всегда зависит от количества светодиодов в нем. Диоды сами по себе могут иметь разную мощность, которая соответствует их типу. Поэтому в плане яркости нужно ориентироваться не на количество диодов, а на величину светового потока, указанную в паспорте на прожектор.

Питание

Покупая светодиодный прожектор, необходимо обратить внимание и на то, какого питания он требует. Большинство приборов имеет собственный сетевой драйвер – такие достаточно вставить в ближайшую розетку. Но есть и устройства, питающиеся низким напряжением, причем величина его может лежать в диапазоне от 12 до 60 В. Здесь уже без докупки дополнительного блока питания (одного или сразу на группу однотипных прожекторов) не обойтись.

Если в низковольтном прожекторе не предусмотрен даже собственный стабилизатор тока, что бывает при продаже комплектов в розницу или в качестве дополнительного оборудования, то придется приобретать не просто понижающий блок питания, а драйвер для прожектора целиком. Самое неприятное то, что внешне все эти приборы могут ничем не отличаться друг от друга!

Светодиодный прожектор слева питается от сети 220 В, правый требует 12 В постоянного тока 

Таким образом, выбирая устройство, необходимо уточнить, как,  куда и через что его можно включать.

к содержанию ↑

Производитель

От выбора того или иного производителя будет зависеть не только качество и долговечность оборудования, но и соответствие фактических характеристик заявленным. Конечно, продукция компании «нонейм» будет стоить намного дешевле, но совсем не факт, что светодиодный прожектор, изготовленный непонятно кем из низкокачественных комплектующих, не сгорит через неделю и не развалится через месяц, оставив после себя гору саморезов. Да и светить он, даже будучи новым, может намного хуже аналогичного по характеристикам, но изготовленного приличной фирмой.

Но и в этом плане необходимо знать меру, поскольку сильно хорошо – тоже нехорошо в финансовом плане. Некоторые фирмы берут немалые деньги только за то, что носят мировое имя. То есть фактически покупатель платит не только за качество, но и за бренд.

Именно с такой переплатой можно столкнуться, если покупать светодиодные прожекторы, к примеру, брендов Philips, Osram или Hyunday. Изделия этих компаний имеют достаточно высокую стоимость, хотя спору нет, делаются они на века. Неплохую, но более бюджетную продукцию создают и менее известные производители Feron, Luna, Jazzway.

Из российских компаний качественное светотехническое оборудование с реальными ценами  выпускают Наносвет, Эра. Из неплохих бюджетных можно выбрать  Фотон или FERON.

Полезно знать!  Надпись на корпусе российского прожектора «сделано в Китае» не говорит о том, что это китайская подделка, собранная на коленках в гараже. Очень многие (до 85%) российские компании делают собственные, отечественные  разработки, но имеют производственные мощности в Китае, используя при этом комплектующие ведущих брендов.

Итак, прежде чем купить прожектор, необходимо:

  1.  Отчетливо представить задачу, которую должен выполнять осветитель.
  2. Рассчитать или хотя бы прикинуть необходимые тип, мощность и сектор покрытия прибора с учетом конкретного места его установки.
  3. Изучить предлагаемый ассортимент осветительной техники, приняв во внимание гарантийный срок, класс защиты, производителя, габариты, обратив внимание даже на такие мелочи, как метод крепления, внешний вид и общее впечатление.
  4. Выбирая прожектор, не стоит бояться показаться «чайником» перед консультантами — продавцы для того и существуют, чтобы прежде, чем взять деньги и вручить товар,  ответить на любые, в том числе и глупые вопросы.

Только выполнив все пункты, можно быть уверенным, что купленный прибор не разочарует и прослужит долго и счастливо.

📋 Пройди тест и сделай правильный выбор

Освещение приусадебного участка, двора, подъезда, небольшой площадки Освещение стоянок, площадей, охраняемых объектов В непосредственной близости Нет, напряжение на некоторой дистанции от объекта Выбираем тип прожектораТебе подойдет прожектор дальнего действия с углом рассеивания до 20 градусов

Тебе подойдет прожектор заливающего типа с углом рассеивания 40-120 градусов.

Тебе подойдет точечный прожектор малой мощности с углом рассеивания до 45 градусов.

lampaexpert.ru


Смотрите также