Подвижность бетонной смеси: что это такое, как измеряется

Подвижность бетонной смеси (бетона): что это такое, как измеряется, основные способы определения

Текучесть (подвижность) бетонной смеси является одним из основных факторов, которые влияют на формование материала в опалубке, и определяется соотношением главных компонентов смеси, наличием добавок-пластификаторов, количеством воды и качеством бетона.

Подвижность определяется как опытным путем, исходя из состава и размера частиц наполнителей, так и экспериментальным — с помощью лабораторных испытаний и измерения в формах.

Подвижность смеси из бетона.

Подвижность — что это такое

Основным технологическим параметром свежей бетонной смеси является удобоукладываемость — способность раствора заполнять опалубку и принимать ее форму, не теряя однородности и монолитности.

Формуемость влияет не только на скорость работы с материалом на стройплощадке, но и на его конструктивные характеристики. При высокой вязкости в бетоне будут образовываться пустоты и поры, а при сильной текучести — будет снижена прочность конструкции.

Удобоукладываемость зависит от способности смеси деформироваться без изменения структуры (пластичности) и склонности к растеканию под собственным весом (подвижности). За счет двухфазной структуры — матрицы из цементного теста и наполнителей — свежий бетон образует вязкую массу, которая одновременно проявляет свойства твердого и жидкого тела.

При большом содержании воды в цементном тесте матрица будет иметь аморфную структуру. Связей, которые будут образованы при гидратации цемента, окажется недостаточно для обеспечения нужной вязкости. Водянистая смесь будет хорошо заполнять емкость и растекаться по поверхности.

Большое количество наполнителя сделает раствор неподатливым, малоподвижным и жестким. Жесткость бетона определяется не только содержанием частиц наполнителя (песок, гравий и др.), но и их дисперсностью.

Если в разведенный цемент добавить наполнитель со слишком крупными частицами, то сил адгезии не хватит для удержания вязко-жидкой структуры в стабильной форме. Жидкая основа будет относительно свободно растекаться между частицами наполнителя, что негативно повлияет на однородность бетона.

Жесткие бетонные растворы являются наиболее выгодными для застройщиков, т.к. позволяют добавить пыль и некондиционный мелкий наполнитель. Это позволяет сэкономить на дорогом цементе, но сказывается на свойствах будущей конструкции. Чтобы получить заданную прочность, перед заливкой опалубки бетонщик проверяет подвижность смеси.

Способы определения

Определение подвижности бетонной смеси может проводиться как непосредственно на площадке, так и в лабораторных условиях.

Определение эластичности конусом

Наиболее простой и часто применяемый метод измерения — это проверка осадки бетонного конуса.

Способ определения эластичности конусом.

Проверка выполняется в следующей последовательности:

Берется деревянная площадка, обшитая оцинкованным металлом, и оцинкованный срезанный конус высотой 30 см и диаметрами 10 см и 20 см (верхней и нижней части соответственно).
Внутренняя поверхность формы и площадка смачиваются водой, чтобы исключить адсорбцию воды из раствора.
Конус переворачивается широкой частью вниз.
Форма в несколько этапов заполняется свежей бетонной смесью через воронку (после каждого этапа необходимо тщательно штыковать слой металлическим стержнем для удаления излишков воздуха).
Воронка снимается, уровень бетона равняется по краю формы.
Металлический конус аккуратно снимается и ставится рядом с бетонным.

Под действием собственного веса материал оседает, пока не будет достигнуто равновесие между усилиями адгезии и растекания.

С помощью перекрестья линеек измеряется разница между высотой двух конусов, которая определяет подвижность.

При недостаточной текучести бетонщик может прибегнуть к методу разбавления раствора. Отступление от нормативов содержания воды (0,4-0,5 от массы цемента) чревато снижением прочности материала.

Определение эластичности путем анализа монолита

Проверка выполняется следующим образом:

Подготавливается несколько деревянных ящиков-кубиков с длиной стороны 10-15 см.
Каждый куб устанавливается на ровную площадку, внутренняя поверхность форм тщательно увлажняется.
Свежий бетон заливается в ящики, а затем уплотняется штыкованием. Для дополнительной усадки можно слегка постучать по стенкам форм молотком, обеспечивая слабый эффект виброуплотнения.
Образцы-кубики сохнут 28-30 суток. Влажность воздуха должна быть не меньше 90%, а температура — не ниже 20°С.
После отвердения образцы отправляются в лабораторию для проверки конструктивной прочности, однородности и наличия дефектов.

С помощью лабораторного вибростола

При строительстве ответственных конструкций могут проводиться лабораторные измерения текучести смеси. Для этого применяются вибростолы, которые уплотняют свежий бетон.

Для определения подвижности используют вибростол.

Подвижность материала может оцениваться двумя методами:

Измерение времени снижения до метки на шкале. На вибростоле формуется бетонный конус. В его середину устанавливается штатив, на который наносится метка и надевается диск. Диск не закреплен и лежит на поверхности бетона. После включения вибростола высота бетонной формы начинает уменьшаться. Когда диск достигает нужной отметки, виброустройство выключают и фиксируют время.
Измерение времени заполнения формы. В этом случае сформированный конус заключается внутрь металлического куба со стороной 20 см. После включения вибрации бетон будет уплотняться и заполнять форму. Время фиксируют, когда поверхность материала становится горизонтальной, а смесь заполняет куб.

Классификация и как обозначается

Подвижность бетона обозначается буквой «П». По этому критерию бетонные растворы классифицируются на 5 групп от П-1 до П-5. Чем выше текучесть материала, тем больше цифра, указанная в марке подвижности.

Таблица подвижности смеси из бетона

Вид смеси	Осадка испытательного конуса, см	Куда заливается	Особенности
П-1	1-5	Монолиты с минимальной сложностью конфигурации	Обязательно уплотняется вибрацией

Жесткие и сверхжесткие смеси, которые имеют нулевую осадку конуса, обозначаются Ж и СЖ (например, СЖ-2). Из-за технологических сложностей укладки в опалубку они применяются в ограниченном диапазоне работ.

Зависимость подвижности от состава смеси

Подвижность бетона определяется его составом, дисперсностью наполнителей, долей матрицы и твердых частиц. Глинистые включения, грязь, пыль и тонкая фракция наполнителя изменяют текучесть по-разному, но однозначно ухудшают качество смеси.

Регуляторы консистенции смесей

Основными регуляторами консистенции бетона являются:

Вода. Повышает подвижность бетона, но снижает его прочностные характеристики и замедляет твердение. Чтобы не потерять в прочности, нужно разбавлять смесь цементным тестом.
Цемент. За счет адгезии и гидратации разведенный цемент делает раствор пластичным, но прочным. Для получения нужной консистенции следует использовать правильную марку цемента: смеси от П-1 до П-3 готовятся на основе портландцемента, а П-4 и П-5 — на основе цемента с пуццоланом.
Пластификаторы. Пластифицирующие добавки повышают текучесть смеси, сохраняют ее вязко-жидкую структуру при длительной транспортировке и позволяют заполнить сложные опалубки. Парафин, ПАВ, фосфаты, эфир фталевой кислоты и другие пластификаторы позволяют исключить вибрационную утрамбовку смесей средней подвижности (П-2 и П-3).

Размер частиц наполнителей также влияет на консистенцию раствора, поэтому при выборе состава рекомендуется придерживаться оптимальных параметров дисперсности. Для армирования бетона применяется средний и крупный песок (2-3,5 мм), крупный гравийный щебень (40-70 мм) и гранитный щебень фракций 5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм.

Светодиодные светильники — шаг в будущее

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

Недостатки светодиодов

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: “На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.

Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

Светодиодные светильники для улицы

От лучин, восковых свечей и использования животного жира в осветительных приборах, человечество перешло к более эффективным источникам света. Новейшие технологии не только позволяют использовать светильники, которые могут загораться по «щучьему велению», но и экономить значительные денежные средства применением современных приборов на светодиодах. Особенно эффективны такие светильники для наружного освещения.

Уличные светодиодные фонари: плюсы и минусы

Впервые эффект излучения света твердотелым диодом, был открыт в начале прошлого столетия в Англии. С тех пор, эта технология настолько была упрощена, что появилась возможность изготовления недорогих светильников, которые можно было использовать в быту. Такие элементы существенно отличаются от ламп накаливания и имеют как положительные характеристики, так и недостатки с которыми приходится мириться потребителям такой продукции.

Преимущества светодиодных уличных светильников

Светодиодные светильники уличного освещения имеют следующее преимущества:

Высокая экономичность приборов, является основным положительным фактором обуславливающим популярность таких осветительных приборов. Светодиодные светильники потребляют электроэнергии в 10 раз меньше чем лампы накаливания, и в 2 раза эффективнее люминесцентных ламп.
Долговечность, также является отличной характеристикой светодиодов. Если светодиодный фонарь используется только в ночное время, то его срок эксплуатации может достигать 25 лет. Поэтому фактор надёжности, является также одним из определяющих при выборе варианта освещения на прилегающей к дому территории.
Независимость от циклической нагрузки, также является одним из важнейших факторов использования таких приборов для наружного освещения. Если необходимо часто осуществлять включение/выключение осветительного прибора, то только светодиодные источники света справятся с таким режимом работы, без ущерба для общего ресурса работы светильника.
Использования светодиодов при различных рабочих температурах, позволяет эффективно эксплуатировать приборы этого типа в диапазоне от -50 до +50 градусов. Следует отметить, что универсальных светильников не существует и для того, чтобы применить такой способ освещения в очень суровых условиях, необходимо подбирать специальные светильники, предназначенные для эксплуатации в непростых погодных условиях.
Приборам для наружного освещения, в которых в качестве рабочего элемента используется светодиод, не страшны механические воздействия. Даже при падении со значительной высоты такие элементы сохраняют работоспособность.
Уличное светодиодное освещение, практически, лишено инертности. Сразу после включения электрической цепи, происходит свечение элементов на полную мощность.
Уличные светодиодные светильники не производят шума и мерцаний во время работы.
Осветительные приборы на светодиодах изготавливаются из экологически чистых материалов, поэтому для утилизации неисправных элементов не требуется применять специальные меры.
Уличный светодиодный светильник, абсолютно пожаро и взрывобезопасен.

Недостатки светодиодных светильников для улицы

К недостаткам таких осветительных приборов относятся:

Высокая стоимость — наиболее ощутимый и выраженный недостаток таких уличных светильников. Несмотря на то, что в течение длительной эксплуатации, такие светодиодные элементы окупят свою стоимость многократно, первоначальные вложения средств для освещения значительной придомовой территории, могут быть значительными.
Тепловая деградация мощных светодиодов — существенный недостаток таких элементов освещения. При использовании светодиодов мощностью от 50 Вт, требуется применение качественного теплоотвода. Если производитель сэкономит на качестве материалов, предназначенных для этой цели, то элемент выйдет из строя раньше времени, особенно при эксплуатации светильника в жарком климате.
Светодиодные элементы очень чувствительны к перепадам напряжения. Даже однократный скачок напряжения превышающий предельно допустимые значения для этого светильника, может стать причиной преждевременного выхода его из строя. Чтобы минимизировать повреждение осветительного элемента, необходимо использовать качественные блоки питания, а при установке светильников в стандартный цоколь, использовать в электрической цепи подключения лампы стабилизатор напряжения.

Из перечисленных недостатков первый из них находится в обратной зависимости с остальными. Обычно чем выше стоимость изделия, тем более качественные материалы использовались при производстве, и тем меньше вероятность выхода их из строя при наступлении неблагоприятных условий эксплуатации.

Виды уличных светодиодных светильников

Среди многообразия светодиодных осветительных приборов представленных на современном рынке, для уличного освещения могут применяться следующие модели:

Подвесные.
Настенные.
Светильники, устанавливаемые на столбы.

Подвесные уличные фонари представляют собой герметичный кожух, в котором находится светодиодный элемент. Такие светильники подвешиваются на тросе или цепи к горизонтальной балке, которая располагается на значительной высоте.

Несмотря на хрупкий вид, такие элементы освещения отлично выдерживают неблагоприятные условия уличной эксплуатации, и безупречно функционируют, как в летний зной, так и в условиях отрицательных температур зимних ночей. Креплению таких светильников не страшны дополнительные нагрузки в виде снега или обледенения. Прозрачные элементы светильника надёжно защитят светильник от воздействия вандало-террористических актов, а также от града и сильного ветра.

Настенный уличный светильник, является универсальным прибором, который может быть легко установлен на любую вертикальную поверхность достаточной жёсткости.

Такой светодиодный уличный фонарь идеально подходит для освещения прилегающей к частном дому территории, и выполняет не только осветительную функцию, но и является элементом стилистического декора фасада зданий. Настенный фонарь может быть выполнен в ретро-стиле или иметь современный вид, на эффективности освещения форма светильника, практически, не влияет.

Большая часть таких светильников выполняется в виде бра, когда крепление устанавливается на стену или другую вертикальную плоскость, а плафон выносится вперёд на специальной опоре.
Корпус такого светильника изготавливают из лёгкого металлического сплава, а сам плафон — их толстого стекла или пластика.
Все настенные светодиодные светильники имеют степень защиты IP 44. Такие приборы надёжно защищены от прямого попадания брызг воды внутрь корпуса, поэтому могут быть установлены, как под навесом, так и на открытой площадке.
Светодиодные уличные фонари также могут быть установлены на столб. Для обеспечения освещения на улице, для частного дома используются устройства, которые устанавливаются на мачты высотой до 7 метров.

Чем выше устанавливается такой фонарь, тем более мощные светодиоды должны быть применены в светильнике.
Большая часть технических решений может быть выполнена на светодиодных элементах мощностью до 50 Вт. Такой светодиод, по яркости заменяет лампу накаливания в 500 Вт, поэтому такая модель легко обеспечит светом участок площадью до 1000 м2. Если необходимо осветить большую площадь на участке устанавливается несколько подобных светильников.
Опору для светильника можно изготовить самостоятельно, но многие модели таких приборов реализуются вместе с мачтой различной длины.

Обзор уличных светодиодных светильников видео обязательно посмотрите

Заключение

Какой бы ни был выбран тип светодиодного светильника для улицы, использование таких приборов, позволит свести к минимуму обслуживание фонаря во время эксплуатации. Если приобретается качественный светильник 50 Вт, то можно не волноваться о дополнительном освещении участка. Такой светильник обеспечит не только качественное освещение, но и позволит сэкономить немалое количество денег на оплате счетов за электроэнергию. Если светодиодный уличный прибор необходим только на время нахождения человека на улице, то уличный светильник с датчиком движения, позволит не только включать освещение когда это необходимо, но и ещё больше экономить денежные средства, за счёт уменьшения времени работы светильника.

Светодиодные элементы освещения позволяют не только обеспечить качественным светом прилегающие к дому территории, но широко используются и в домашнем освещении. Такие элементы могут быть установлены в люстры или вместо обычной лампы в прихожей или на кухне. Для домашнего освещения лампа мощностью 50 Вт практически не используются, такая мощность больше подходит для улицы, поэтому для организации внутридомового освещения следует приобретать приборы с меньшим свечением.

Как изготовить своими руками уличный светодиодный светильник видео размещено ниже:

Стоит ли использовать светодиодные фонари и светильники для уличного освещения?

Невозможно себе представить современный город, да и любой населенный пункт, без уличного освещения, которое в темное время суток при помощи искусственных источников света увеличивает видимость. Это делается, прежде всего, для безопасности движения транспорта и людей.

Неумолимая статистика свидетельствует, что в грамотно освещенных населенных пунктах снижается количество ДТП в ночное время, а также чрезвычайно низка уличная преступность. По освещенному городу легко проехать, найти нужную улицу и дом, безопасно подойти к освещенному входу в подъезд. При помощи уличного освещения, архитектурной и ландшафтной подсветки городу придается красивый и неповторимый облик.

Светодиодный светильник для уличного освещения

Основные требования к светильникам уличного освещения

Для освещения автодорог, магистралей, площадей, транспортных развязок применяют светильники с рефлектором, устанавливаемые на значительной высоте, что позволяет располагать их на большей дистанции друг от друга, а также избегать ослепления от прямого воздействия мощного источника света.

По способу крепления такие светильники могут быть консольные – устанавливаемые на столбах и подвесные – располагаемые на натянутых тросах.
Второстепенные дороги могут освещаться рефлекторными светильниками, на чаще используют светильники с рассеивателями, устанавливаемые на столбах меньшей высоты.
Тротуары, велосипедные и парковые дорожки, остановки транспорта и другие места нахождения людей освещаются сугубо рассеянным светом. При этом уличные фонари чаще всего имеют торшерную конструкцию с рассеивателем шарообразной или цилиндрической формы, который находится наверху стойки фонаря.
Для подсветки табличек с названиями улиц, номеров домов, дорожных знаков, рекламных щитов, информационных табло используют встроенные источники света, специальные лампы или прожекторы.
Архитектурное освещение служит для декоративной подсветки строений различными источниками света как направленного, так и рассеянного света.

Для выполнения своих функций, а также учитывая условия работы на улице, к светильникам предъявляется определенный набор требований, которые регламентируется Строительными нормами и правилами СНиП 23–05–95. Примечателен тот факт, что в 2011 году этот документ был изменен именно с целью внедрения светодиодных светильников.

Что нужно знать при выборе светильника для учичного освещения:

Во-первых, светильник должен обеспечивать нужный в конкретных условиях световой поток, заданной цветовой температуры и параметрами цветопередачи.
Во-вторых, уличные светильники должны иметь максимальную световую отдачу
В-третьих, уличные светильники эксплуатируются в сложных условиях, поэтому у них должна быть высокая механическая прочность, а также для светильникам, устанавливаемых в доступных местах желательна хорошая антивандальная защита.
В-четвертых, светильники подвергаются усиленному воздействию влаги и различных химических соединений, содержащихся в воде и воздухе.
Именно поэтому уличные светильники должны иметь высокую коррозионную стойкость.
В-пятых, уличные светильники, как электрооборудование, должны иметь высокий класс защиты оболочки от проникновения твердых предметов и воды – не менее IP55.
В-шестых, светильники должны иметь высокий срок службы, обеспечивать доступность технического обслуживания и ремонта.
И, наконец, уличные светильники должны иметь эстетичный внешний вид.

Основные преимущества светодиодных светильников и фонарей

Светодиодные светильники совсем недавно не рассматривались для домашнего и тем более уличного освещения по причине того, что не было светодиодов белого цвета, эти источники света имели низкую световую отдачу, а также высокую цену.

С изобретением сверхъярких белых светодиодов и налаживанием их промышленного массового производства ситуация изменилась, светодиодное освещение стремительно входит в нашу жизнь и за ним будущее. Применение LED-технологий в уличном освещении имеет весомые преимущества.

Возможность подбора оптимальной цветопередачи

Цветопередача – важнейший показатель искусственных источников света, который показывает, как воспринимаются цвета, освещенные выбранным источникомпо сравнению с их истинными цветами. Цветопередача зависит от спектра источника света, чем он шире, тем лучше этот показатель.

Улучшение цветопередачи при использовании светодиодного освещения улиц

Измеряется цветопередача в условных единицах, обозначаемых CRI (colour rendering index) или Ra, которые называют индексом цветопередачи или коэффициеном цветопередачи. За эталонный принят солнечный свет, соответственно индекс его равен Ra=100. Измерения ведутся по специальной методике, которая оценивает насколько восприятие цветов, освещенных выбранным источником.

Ниже представлена таблица отображающая некоторые существенные отличия между популярными лампами освещения:

Условно диапазон цветопередачи разбит на шесть поддиапазонов, каждый из которых имеет свои характеристики. В таблице показаны эти параметры, а также какие лампы обеспечивают нужный коэффициент цветопередачи.

Из таблицы видно, что самые высокие показатели цветопередачи имеют лампы накаливания, а также люминесцентные и светодиодные лампы. Получение белого цвета нужной цветовой температуры и CRI происходит двумя разными способами:

В одном корпусе объединены три светодиода: красного – Red, зеленого – Green, и синего цвета – Blue, — которые в смешении дают определенный оттенок белого цвета. Эти светодиода называются RGB светодиоды. Такие излучатели в освещении используются мало, так как обладают низкой надежностью и высокой ценой. Спектр такого светодиода неравномерный и обладает выраженной линейчатостью, поэтому показатель Ra у такого источника света невысокий.
Применен синий или ультрафиолетовый светодиод и специальный люминофор, который при облучении его переизлучает свет в видимом диапазоне. Именно от состава люминофора и его различных комбинаций зависит цветовая температура и показатель CRI. Чем качественнее люминофор – тем дороже светодиод, но с каждым годом цена на них неуклонно снижается.

Современные белые светодиоды имеют показатели цветопередачи Ra до 95, при различных уровнях цветовой температуры: теплый белый, холодный белый и нейтральный белый. Это позволяет их широко использовать как в освещении помещений, так и в уличном освещении. Требования к световой температуре и индексу цветопередачи для освещений различных объектов прописаны в СНиП 23–05–95.

Снижение затрат на электроэнергию на примере освещения дорог

Очень красноречивым показателем эффективности и экономичности различных ламп является световая отдача, которая определяется по формуле: η=Φv/P,

где Φv – световой поток, создаваемый источником света, а P – потребляемая мощность. Измеряется этот показатель в люменах на ватт – лм/Вт. Очевидно, что чем больше световая отдача, тем более эффективный светильник, так как при равном световом потоке он потребляет гораздо меньшую мощность.

Приведем пример. Для освещения автомагистралей и дорог широко применяют следующие лампы:

Ртутные газоразрядные лампы, известные нам, как лампы ДРЛ. Лампа ДРЛ мощностью 250 Вт имеет cветовой поток в 13000 лм, значит, световая отдача ее будет η=52 лм/Вт. Цветовая температура лампы 3800 К, а Ra=42. Средний срок службы составляет 10000 часов.
Натриевые лампы высокого давления, называемы ДНаТ. Возьмем лампу NAV-T от известного производителя – компании OSRAM. При мощности 150 Вт она выдает световой поток в 15000 лм, η=100 лм/Вт. Цветовая температура натриевых ламп очень низкая 2000 К, они горят оранжево-желтым цветом. Индекс цветопередачи ввиду ограниченности спектра тоже низкий – не больше 40. Срок службы лампы около 22000 часов.
Светодиодные уличные светильники рассмотрим на примере модели L-Street 72. При мощности 120 Вт светильник обеспечивает световой поток в 13986 лм, что говорит о его высокой световой отдаче — η=112 лм/Вт. Индекс цветопередачи имеет хорошее значение Ra=75. Производитель дает 5-летнюю гарантию на этот светильник и заявляет, что срок службы составляет 25 лет (100000 часов) при ежедневной работе в течение 10 часов.

Электронная схема защищает этот источник света от бросков напряжения до 1000 В и обеспечивает работу в широком диапазоне напряжения питания – от 140 до 265 В.

Очевидно, что наиболее экономичными являются лампы ДНаТи светодиодные светильники, которые имеют хорошую перспективу широкого внедрения для уличного освещения. Перспективные модели светодиодов имеют показатель η=200 лм/Вт, поэтому вместе со снижением стоимости светодиодов ожидается повсеместное внедрение именно светодиодных светильников.

Снижение затрат на обслуживание освещения для городских служб

Исходя из высокой надежности светодиодов и долгого срока их службы, расходы на техническое обслуживание уличных светильников снижаются. При сроке службы ртутных ламп 10000 часов, они требуют замены примерно 1 раз в 2,5 года, натриевые лампы требуют замены раз в 4—5 лет, а светодиодные 1 раз в 15—25 лет.

Снижение затрат на обслуживание инфраструктуры при переходе на светодиодное освещение

Светодиодные светильники загораются мгновенно, не требуют разогрева (как лампы ДРЛ и ДНаТ), не потребляют высокие пусковые токи, что позволяет подключать их проводом меньшей площади поперечного сечения. Драйвер светодиодного светильника имеет высокий КПД и не создает шума при работе. Большинство уличных светильников на светодиодах поддаются регулировке яркости – диммированию.

Варианты использования светодиодных светильников с солнечными батареями

В случаях, когда подведение проводки для уличного освещения невозможно или затруднено, может использоваться светильники, питающиеся от аккумуляторов, которые заряжаются от солнечных батарей в светлое время суток. Использование таких источников света имеет очевидные преимущества:

Не требуется прокладка электрической проводки
Такие светильники оснащены датчиком освещенности, который автоматически включает лампу в темное время суток
Оборудование таких светильников датчиком движения позволяет включать их автоматически в нужный момент
Нет расходов на электроэнергию
Такими светильниками можно реализовать любую интересную идею ландшафтной или архитектурной подсветки

Конструктивно такие источники света состоят из самого светильника, солнечной батареи нужной мощности, аккумуляторной батареи и блока управления. Солнечные батареи в маломощных светильниках расположены прямо в верхней части корпуса, а в более мощных устанавливаются отдельно.

автономные светодиодные светильники со встроенными или внешними солнечныи батареями

Но такой вид уличных светильников нашел применение в основном для маркировки дорожек либо подсветки входа в дом, въезда в гараж и т. п.

В освещении улиц они применяются мало по следующим причинам:

Для электропитания мощных ламп требуются мощные аккумуляторы, которые требуют высоких токов зарядки. Получается, что необходимо применять солнечные батареи большой площади, которые стоят немало.
Для того чтобы солнечная батарея работала в штатном режиме, необходима ее инсоляция солнечным светом. Это требует ее размещения на открытом пространстве и правильную ориентацию, чтобы за световой день она максимально зарядила аккумулятор. В пасмурные дни, зимой при снегопадах эффективность солнечных батарей резко снижается.
В зимнее время при низких температурах емкость аккумуляторов падает, что может сделать невозможным работу светильника.
Такие светильники требуют более частого технического обслуживания.
Светильники на солнечных батареях стоят в несколько раз дороже, чем те, которые питаются от сети. Светильник 60 Вт на солнечной батарее стоит примерно 150000 рублей, тогда как питающийся от сети 8000—12000 рублей.

Производители качественных светодиодных светильников и солнечных батарей к ним

Основными производителями качественных ярких белых светодиодов являются: японская компания Nichia, американская Cree, корейская SeoulSemicondactor, тайваньская Epistar, немецкая Osram, и американская PhilipsLumileds. Большая часть качественных светодиодных ламп и светильников делается на основе светодиодов этих производителей.

Отрадно, что и в России развернуто производство сверхъярких белых светодиодов. Это компания «Оптоган» и «Светлана Оптоэлектроника». Помимо светодиодов, эти компании выпускают и светодиодные светильники, в том числе и уличного освещения, различной мощности.

Кроме этих компаний можно выделить таких производителей светильников как компания «Инов», «Сити Лед Групп», «Лидер Лайт» и «Грин Лайтс». Все источники света, производимые этими компаниями, отвечают всем требованиям нормативной документации, имеют необходимые сертификаты и приспособлены для работы в условиях улицы.

Крупнейшим производителем солнечных батарей является ОАО «НПП «Квант», который выпускает солнечные модули и для космических кораблей. В рамках реализации проекта группы «Роснано», планируется строительство крупного завода в городе Новочебоксарске, на базе предприятия ОАО «Химпром» с мощностью 1 миллион солнечных панелей в год.

Примерный расчет окупаемости по сравнению с обычными вариантами освещения

Рассмотрим один из самых применяемых уличных светильников на основе ртутной газоразрядной лампы ДРЛ мощностью 250 Вт.

Стоимость светильника под такую лампу в среднем составляет 1500 рублей, лампы ДРЛ – 200 рублей.
Срок службы ламп 10000 часов, что при ежедневном включении на 10 часов составит примерно 2,5 года.

Расходы на светильник и лампу составят 1500+200=1700 рублей.

Расходы на электроэнергию за 2,5 года при стоимости киловатт-часа 4 рубля: 365*2,5*10=9125 часов работы. Умножаем на мощность лампы 9125*0,25=2281 кВт*час. 2281*4=9125 рублей.

Рассмотрим светодиодный уличный светильник, создающий такой же световой поток на примере модели LED2008C.

Потребляемая мощность такого светильника 120 Вт.
Срок службы, заявленный производителем – 25 лет (100000 часов).

Расходы на светильник составляют 17500 рублей.

За 2,5 года расходы на электроэнергию составят 9125*0,12*4=4380 рублей. Экономия за срок службы лампы ДРЛ по расходу электроэнергии составила 9125-4380=4745 рублей. График окупаемости светодиодного светильника по сравнению с газорозрядной лампой представлени ниже:

Из приведенных простых расчетов, очевидно, что максимум через 10 лет светодиодный светильник полностью окупится, не прослужив и половины своего срока. При этом в классическом уличном светильнике будет заменено 4 лампы ДРЛ. Учитывая тенденцию к удорожанию электроэнергии и снижения цены на светодиодные светильники, сроки окупаемости будут уменьшаться.

Отличной альтернативой является замена лампы ДРЛ с цоколем E40 на светодиодную лампу, стоящиев два раза дешевле, чем вышеупомянутый светодиодный светильник. Соответственно и сроки окупаемости сократятся и составят не боле 3—5 лет.

Заключение

Высокая световая отдача, низкое энергопотребление, наличие светильников разной цветовой температуры и CRI позволяет использовать светодиодные источники света в уличном освещении.

Для освещения автомагистралей, дорог и больших площадей, где не критично значение коэффициента цветопередачи, пальму первенства пока удерживают натриевые лампы. Со снижением цены на светодиодные светильники возможно постепенное внедрение светодиодных источников света.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что замена ламп накаливания, а также ртутных газоразрядных ламп ДРЛ на светодиодные уже сейчас оправдана экономически.

Преимущества уличного светодиодного освещения

Современные осветительные приборы являются поистине шедевром технической мысли инженеров, и с каждым годом появляется все больше новинок. Мы уже давно не используем керосиновые лампы и газовые фонари, и все больше и больше отказываемся от таких привычных нас ламп накаливания. Будущее за долговечными диодными лампами – практичными, надежными и экономичными. Светодиодные светильники прекрасно подходят для уличного освещения и активно для этого используются. Эффект излучения света кристаллом при подаче на него напряжения был открыт больше 100 лет назад в Англии. Так появились первые светодиоды, но технология производства и материалы были крайне дорогими и открытый эффект массово не использовался в осветительных приборах. Так продолжалось почти сто лет, и только не так давно, уже в наше время, технология была кардинально усовершенствована. Сегодня светодиодный светильник так подешевел, что используется повсеместно. Но, как и любое изобретение – светодиодная технология имеет как свои достоинства, так и недостатки. Судя по всему достоинств значительно больше, иначе такие лампы не пользовались бы популярностью. Разберем плюсы и минусы использования конкретно уличных светодиодных фонарей.

Преимущества уличных светодиодных фонарей

Экономичность – главное преимущество использования светодиодов, о котором все слышали. Именно из-за низкого потребления электроэнергии данные лампы столь популярны сегодня. Потребление электроэнергии в 10 раз меньше, чем у традиционных ламп накаливания и в 2 раза ниже, чем у люминесцентных ламп. Согласитесь, это впечатляет и отлично экономит бюджет, особенно при уличном освещении территории.
Долговечность – при правильной эксплуатации срок полезного использования без замены составляет до 30 лет! Это огромный срок, по сути, за всю жизнь можно купить всего два-три светодиодных светильника и спокойно освещать придомовую территорию в ночное время забыв о проблемах.
Независимость от циклической нагрузки – эта характеристика идеально подходит как раз для уличных фонарей. Светодиодные светильники отлично переносят режим постоянного включения / выключения без ущерба для работоспособности и снижения ресурса работы.
Большой температурный диапазон рабочих температур – такие светильники прекрасно переносят перепады температур от -50 до +50 градусов Цельсия. Конечно, для более суровых климатических зон все равно придется покупать специально защищенные светодиоды.
Ударостойкость – даже при падении с большой высоты светодиодные светильники с большой вероятностью останутся в рабочем состоянии, что нельзя сказать о традиционных лампах. Это, несомненно, большой плюс для светильников, использующихся для освещения улицы.
Отсутствие инертности – в отличие от галогеновых и люминесцентных ламп, светодиодным не требуется времени на нагрев и запуск, включил, и светильник сразу начинает работать. Для темного времени суток это немаловажный плюс.
Бесшумная работа и отсутствие мерцания – это связано с самим физическим принципом работы диодов. Также светодиодные светильники практически не нагреваются даже при длительной работе.
Экологичность – все материалы, применяемые при производстве светодиодов полностью экологически безопасные. Такие светильники не требуют какой-либо специальной утилизации и не загрязняют окружающую среду. В отличие от тех же люминесцентных или ртутных ламп.
Пожаро- и взрывобезопасность – благодаря отсутствию колбы, газового наполнителя и низкому напряжению светодиоды совершенно безопасны в этом плане. Кристалл, дающий световой поток полностью изолирован от внешнего воздействия и залит специальным составом.

Недостатки светодиодных светильников для улицы

Высокая цена – по сравнению с традиционными лампами, светодиодные стоят значительно дороже, это неоспоримый факт. Если требуется осветить приличную территорию, то первоначальные вложения составят значительную сумму. Конечно, учитывая срок их службы, стоимость окупится многократно, но изначально потратиться придется.
Температурная деградация – это один из недостатков светодиодов с мощностью 50 Вт и более, особенно эта проблема проявляется в жарких климатических зонах. Чтобы продлить срок эксплуатации в таких условиях необходимо обеспечить дополнительный теплоотвод.
Чувствительность к перепадам напряжения – скачки напряжения, превышающие допустимые значения могут вывести из строя светодиодный светильник. Чтобы этого не произошло, рекомендуется установка стабилизатора напряжения на входе, это также способствует некоторому удорожанию уличной осветительно системы работающей на светодиодах.

Как видите минусов не так уж и много и они не критичные, основной недостаток светодиодных светильников это высокая стоимость. Стоит отметить, что чем выше цена светильника, тем меньше его чувствительность к двум другим недостаткам, то есть зависимость обратно пропорциональная. Поэтому экономить на покупке таких приборов не стоит, все равно эти вложения окупятся долгим сроком службы и низким энергопотреблением.

Типы уличных светодиодных светильников

Для уличного освещения применяются три основных типа светодиодных светильников – это подвесные, настенные и фонари на столбах. Также набирают большую популярность консольные светильники, их основное преимущество в простоте монтажа и универсальности.

Подвесные уличные светильники – в конструктивном плане довольно просты, светодиоды помещены в герметичный прочный корпус. Такой тип приборов обычно монтируется на тросе или бронированном кабеле. Подвесной фонарь может крепиться как к горизонтальной балке или арке, так и непосредственно на перекинутом через дорогу тросе. Конструкция хорошо защищена от воздействия среды и перепадов температуры, удароустойчивы и долговечны.
Настенные уличные светильники – по конструкции и степени защищенности похожи на предыдущие, но используются не только как осветительные приборы, но и в декоративных целях. Такие светильники можно монтировать на любую вертикальную поверхность или тот же столб, забор или ограждение. Обычно настенные светильники для улицы выполняются в виде бра и имеют большую влагозащиту, так что их спокойно можно использовать даже без навеса.
Светодиодные уличные фонари – аналог привычных уличных фонарей, выглядят и монтируются точно также, да и функции выполняют те же самые. Могут быть как чисто функциональные, так и исключительно декоративные, либо совмещать эти функции, все зависит от области применения. Стоит отметить, чем выше мачта фонаря, тем мощнее потребуется светодиодный светильник. Обычно мощности светодиодов в 50 Вт вполне достаточно для освещения 1000 квадратных метров территории, это аналог 500 Вт для лампы накаливания. Если участок больше по площади используют несколько подобных приборов.

Какой светодиодный светильник для улицы выбрать

Выбор типа уличного светодиодного светильника зависит от задачи, которую необходимо решить и размера освещаемого участка. Если требуется осветить участок или дорогу, то подвесной светильник или фонарь мощностью до 50 Вт будут более чем достаточны. При правильном монтаже и соблюдении всех правил эксплуатации такой светильник прослужит очень долго и приятно удивит суммой оплаты за электроэнергию. Для большей экономии или если хозяин появляется на участке не часто можно использовать специальный датчик движения, включающий освещение, также обратите внимание на уличные фонари с солнечной батареей. Если планируете использовать светодиодный светильник для освещения придомовой территории или в качестве декоративного элемента, то тут как нельзя кстати, подойдут настенные светодиодные приборы освещения. Им не требуется большая мощность, и они прекрасно справляются со своими функциями. Также их можно использовать для подсветки сада, дорожек, искусственного водоема и других объектов. По итогу, можно сказать, что светодиодные уличные светильники на сегодняшний момент стали отличной заменой традиционным осветительным приборам. Хотя их стоимость несколько выше, но она неуклонно снижается с каждым годом, а срок службы и экономичность с лихвой компенсируют высокие затраты на их приобретение.

Видео – Преимущества уличного светодиодного освещения:

Особенности, характеристики и обслуживание светодиодных ламп для уличного освещения

Большое количество преимуществ, универсальность, экономность, долговечность и высокая светимость позволяют ставать лед-светильники не только в помещении, но и снаружи. Однако прежде чем приобретать какие-либо модели, необходимо настоятельно изучить основные особенности и характеристики светодиодных ламп, применяемых для фонарей уличного освещения.

Поэтому рассмотрим, каковы их основные параметры, требования к ним и области применения, как их обслуживать, каковы их плюсы и минусы, а также можно ли собрать подобные источники света своими руками.

Особенности и характеристики

Led-светильники для наружного освещения характеризуются как минимум двумя категориями параметров – конструкционными и светотехническими. Первые определяют особенности элементов, из которых они состоят, вторые – яркость, мощность, номинальное напряжение и прочие важные свойства.

В состав светодиодных светильников для уличной установки входят 4 неизменных компонента:

Лампа.
Драйвер.
Рефлектор.
Корпус.

Лэд-лампочки для освещения улиц напрямую влияют на осветительную силу всего прибора. Количество и вид светодиодов также могут различаться при переходе от одной модели к другой. Например, это может быть как стандартная лампа с цоколем Е27, так и отдельная плата с полупроводниковыми кристаллами.

Обратите внимание! Многие производители выпускают светодиодные светильники для уличного освещения без возможности замены лампы, ввиду большого их срока службы. Кроме того, такие модели стоят дешевле, чем цокольные аналоги, но замена в них источника света, как правило, не выполняется.

Модуль питания – важнейшая составная часть светодиодных уличных светильников. Срок службы лампы и качество освещения во многом будут зависеть от стабильности подаваемого в цепь тока. Главная характеристика драйвера – мощность – должна соответствовать суммарному аналогичному показателю лед-элементов в фонаре.

Рефлектор концентрирует и определяет направление светового потока. Угол свечения будет меняться в зависимости от устройства системы фокусировки. Этим будет определяться и назначение, и прочие светотехнические характеристики уличного фонаря и его сфера применения. Нередко светодиодные лампы оснащаются линзами, создавая таким образом систему рассеянного освещения без необходимости применять специальное устройство.

Корпус служит для защиты светодиодных ламп от различных уличных факторов. Это и погодные проявления, и действия вандалов и злоумышленников, а также внешний и внутренний перегрев.

Среди наиболее важных светотехнических параметров уличных ламп для светодиодного освещения выделяются:

Цвет свечения.
Цветовая температура.
Уровень защиты.
Световой поток, лм.
Мощность.
Номинальное напряжение.
Температура окружающей среды.
Диммирование, программное управление.
Датчики (на движение, на уровень естественного освещения, на время).
Срок службы.
Производитель.

Важно! Важнейшим параметром, определяющим мощность уличной светодиодной лампы, является световой поток, выражаемый в люменах. Помимо этого, существует такое понятие, как эффективность, выражающая отношение мощности потока освещения к количеству потребляемой энергии – Лм/Вт. По сути этот параметр определяет экономичность светильника. Например, при одинаковой силе в 250 лм лампочка накала будет сжигать 20 Вт, люминесцентная не менее 5 Вт, а лед – всего 2 Вт.

Требования к уличным светодиодным светильникам

По сравнению с лампами накала и люминесцентными светильниками светодиодные светильники более предпочтительны для уличного освещения. Прежде всего они более долговечны и экономны при одинаковой яркости с другими видами световых источников. Вместе с тем, чтобы led были годны для улицы, они должны отвечать ряду требований:

Оснащенными надежными блоками питания.
Защищенными от пробоя током заземлением.
Иметь коэффициент пульсации, не превышающий 1%.
Драйвера должны быть защищены от короткого замыкания.
Лед-кристаллы в ходе эксплуатации не должны нагреваться свыше 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.

Область применения

Светодиодные лампы применяются для уличного освещения как на частных объектах, так и в общественных местах и на предприятиях, например:

Подсветки собственного придомового участка.
Освещения улиц, тротуаров, дорог в микрорайонах.
Создания достаточных условий видимости автотрасс, мостов, виадуков.
Формирования необходимого светового потока (в соответствии с нормами ГОСТа) в цехах, складах, конвейерах.
Декорирования архитектурных, исторических памятников, садов, скверов.
Охраны территорий.

При это конкретная область применения полностью зависит от конструктивных и светотехнических особенностей лед-светильника для улицы:

Лампы для уличных фонарей, устанавливаемые на столбы, опоры и стены зданий. Применяются для подсветки улиц, дорог, площадей. Характеризуются большим углом рассеяния от 180 градусов, мощностью до 400 Вт и светимостью до 5 тыс. лм, белым цветовым оттенком, высокой степенью пыле- и влагозащиты, долговечностью до 100 тыс. часов.
Прожектор для уличного освещения. Светодиодная подсветка этого типа имеет более направленную фокусировку светового потока, чем выше рассмотренный вариант. В них применяется специальный рефлектор или система линз. Устанавливаются на объекты, где необходима хорошая видимость на дальнем расстоянии от источника света – на стадионах, парковках, ж/д-станциях, охраняемых территориях.
Светильники с большим углом рассеивания (до 360 градусов). Устанавливаются для освещения на небольшие расстояния – на садовых участках, в парках, на улицах.
Точечные. Отличаются небольшим углом освещения (десять и менее градусов). Применяются для освещения небольшой площади, например, парадного входа.
С детекторами движения. Светодиодные лампы этого вида включаются, когда в поле работы датчика попадает перемещающийся объект. Используются для охраны или подсветки частных территорий.
Декоративно-рекламные. В категорию входят различного рода лед-светильники и лампы – трубчатые дюралайт для ландшафтного дизайна, линейки для рекламных щитов, сетки для заборов и парковых зон, водостойкие дюрафлекс.

Совет! Ввиду большой экономичности в потреблении электроэнергии светодиодную лампу в фонаре для уличного освещения вполне можно питать с помощью аккумулятора, который в свою очередь может подзаряжаться от солнечного света днем. К тому же его можно оснастить фотореле и датчиком движения, заставляющего включаться лед-элемент только при наступлении темноты и при обнаружении перемещения объекта.

Обслуживание

Правильно установленный светодиодный фонарь или прожектор для уличного освещения в особом уходе не нуждается. Тем более это актуально для моделей с герметичным корпусом. Единственное, что может потребоваться, это удалять налет сажи, пыли и грязи с непосредственно с поверхности его стекла или линз. Если же вместо полноценного светильника используется лед-лампа, возможно ее потребуется заменить. В таком случае, при выборе нового экземпляра следует обратить внимание на его светотехнические параметры и качество. Они должны соответствовать условиям эксплуатации.

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 +60 С.
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.

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.

Основные выводы

Светодиодные приборы освещения для уличной установки состоят из нескольких основных элементов – лампы, радиатора, драйвера, рефлектора и корпуса. Характеризуются они рядом светотехнических параметров:

Световой поток, мощность, цвет.
Температура цвета, напряжение, степень защиты.
Долговечность, рабочая температура.
Цена, производитель.

Уличные светодиодные светильники должны обладать высоким уровнем влаго- и пылезащиты, иметь герметичный антивандальный корпус, оснащены надежным блоком питания и радиатором. Их сферы применения достаточно разнообразны и полностью зависят от конструкционных особенностей и светотехнических характеристик. Главные их плюсы – долговечность, экономичность, экологичность и стойкость к разрушающим фактором. Минус – высокая цена и необходимость применения хорошего блока питания и радиатора.

Если у вас есть дополнительные сведения об уличном освещении на базе светодиодных ламп, или просто хотите поделиться полезной информацией, обязательно пишите об этом в комментариях.

Выбор светодиодных фонарей для уличного освещения

Еще двадцать лет назад организация освещения улиц, парков, дорог и других открытых объектов была довольно сложным и затратным мероприятием. Но с появлением сверхярких светодиодов, обладающих высокой светоотдачей и исключительно длительным сроком службы, ситуация кардинально изменилась. Сегодня светодиодные уличные светильники, использующие новейшие технологии, успешно вытесняют классические – накальные и дуговые, обеспечивая объекты качественным, недорогим и надежным освещением.

Конструкция светодиодного уличного светильника

Независимо от назначения, уличный LED-фонарь состоит из четырех основных блоков:

Блок светодиодов.
Адаптер питания.
Фокусирующая система.
Корпус.

Светодиодный источник света

От параметров этого узла зависят основные характеристики уличного светильника: яркость, КПД, спектр освещения (цветовая температура), сектор охвата и прочие. Количество светодиодов в одном фонаре колеблется от одного до нескольких десятков в зависимости от необходимой яркости светильника.

Важно! Выбирая прибор по силе света, не стоит ориентироваться на количество светодиодов в нем. Диоды сами по себе различаются по мощности и от этого тоже зависит их количество в приборе.

Полупроводники собираются на общую подложку и могут иметь вид модуля, встраиваемого непосредственно в уличный светильник, или лампы с цоколем того или иного типа. К недостаткам модулей можно отнести относительно сложную их замену (необходима разборка уличного светильника квалифицированным специалистом). Цокольные конструкции легко заменить, но стоят они дороже.

Модуль питания (драйвер)

Несмотря на все свои достоинства, светодиоды очень капризны в плане электропитания. Они не любят перепадов напряжения и для нормальной работы требуют тока строго заданной величины. Особенно остро эта проблема стоит с уличным освещением, где скачки и перепады напряжения – правило, а не исключение.

Для обеспечения качественного питания в сложных условиях открытых объектов все светодиодные фонари снабжаются высококачественным драйвером питания – основным компонентом осветителя, правильная и безотказная работа которого обеспечивает качество работы всей конструкции.

Драйверы питания приборов для уличного освещения различной мощности

Система фокусировки

Для того чтобы уличный фонарь светил туда, куда нужно, и покрывал заданную площадь, световой поток нужно скорректировать. Делается это при помощи рефлекторов и/или системы линз. Первые представляют собой зеркальные отражатели той или иной формы. В их задачу входит собрать как можно больше света, бесполезно рассеивающегося внутри корпуса фонаря, и направить его в нужную сторону. Таким образом, рефлектор не только обеспечивает нужный угол освещения, но и увеличивает полезную световую отдачу.

В этом уличном фонаре используется только рефлектор, а стекло выполняет роль защиты

Если одного рефлектора недостаточно или его нет, в работу включается система линз, которые обычно отштамповываются прямо на защитном стекле и обеспечивают одну из основных характеристик устройства уличного освещения – угол рассеивания.

Светодиодный фонарь для улицы с линзой Френеля, отштампованной прямо на защитном стекле

Полезно знать! Нередко светодиоды имеют собственную линзу, фокусирующую свет в заданном секторе. Уличные светильники, в которых применяют светодиоды с линзами, могут вообще не иметь собственной системы фокусировки.

Корпус устройства

Поскольку наружные светильники работают в условиях открытой территории, они не должны бояться любой непогоды и дополнительно иметь антивандальное исполнение. Благодаря комбинации металлов и пластика эта задача решается вполне успешно. Современные фонари уличного освещения не боятся воды и снега, их достаточно сложно разбить, и к тому же они могут работать в исключительно широком температурном диапазоне – от -40 до +40 градусов Цельсия.

Этот прибор для уличного освещения со степенью защиты ip 65 полностью герметичен, не боится водяных струй, а разбить его можно лишь выстрелом из дробовика

Важно! Еще одна задача, которая возложена именно на корпус – отвод тепла, возникающего при работе светодиодов. Для этого часть кожуха отштамповывается в виде ребер, отлично отдающих лишнее тепло.

Разновидности и область применения LED-светильников

В плане надежности, экономичности и способности работать в широком интервале температур, LED-приборы отлично справляются с задачами наружного освещения. Их можно встретить в парках и на улицах, во дворах и автостоянках, для освещения дорог и декоративной подсветки. В зависимости от сферы применения и конкретных задач светодиодные светильники для уличного освещения делятся на несколько разновидностей.

Направленные

Основное требование к таким светильникам – покрытие достаточно большого, но ограниченного телесного угла, обычно не превышающего 180 градусов. Такие светодиодные светильники используются для освещения проезжей части, дворов, улиц, и других открытых объектов большого размера.

Освещение автодороги светодиодными фонарями

Точечные

Этот класс приборов отличает малый (десятки градусов и менее) телесный угол и большая дальность светового пучка. Область применения точечного светильника – освещение относительно небольшого объекта (парадный вход, площадь, охраняемый объект и пр.) с большой дистанции. Классическим примером осветителя подобного типа является прожектор. Используются такие LED-светильники и для подсветки отдельных элементов в ландшафтном дизайне.

Освещение объекта светодиодными прожекторами

Рассеянного света

Устройства уличного освещения этого типа – противоположность точечным светильникам. Они излучают ненаправленный рассеянный свет. Обладая большим телесным углом (вплоть до 360 градусов), такие светильники незаменимы для освещения небольших открытых пространств. Их можно встретить в парках, на садовых участках частных домов и обычных улицах.

Полезно! Благодаря своему стильному внешнему виду уличные светильники рассеянного света часто используются не только для освещения, но и в качестве элементов ландшафтного дизайна.

Декоративные

Эти устройства, способные излучать свет самых различных цветовых оттенков – от красного до синего, используются, как правило, не в качестве приборов уличного освещения, а для декоративной подсветки. Они относятся исключительно к элементам ландшафтного дизайна. Угол излучения и мощность таких приборов могут быть любыми, а форма и внешний вид самыми причудливыми.

Декоративная подсветка фонтана к содержанию ↑

Дополнительный функционал приборов уличного освещения

Все вышеперечисленные разновидности устройств для уличного освещения могут оснащаться теми или иными узлами, существенно расширяющими сферу применения и удобство их использования.

Поскольку светодиодный фонарь – прибор исключительно экономичный, вполне реально питать его не от сети, а от обычного аккумулятора, который несложно зарядить в светлое время суток энергией солнца. Подобные системы уличного освещения давно и отлично работают на неэлектрифицированных объектах или в местах, куда тянуть линию электропередач нерентабельно.

Этот фонарь питается от солнца, а потому не требует подключения к электросети

Следующие два узла, которые можно встретить в некоторых фонарях уличного освещения, помогают сократить расход электроэнергии в разы, что в масштабах даже одного объекта даст существенную экономию.

Первый представляет собой фотореле, которое заставляет работать фонарь только в темное время суток и выключает его с рассветом. Еще более эффективным в плане экономии может оказаться светильник, оснащенный датчиком движения. Фонарь с таким сенсором будет включаться только тогда и на то время, пока в зоне его покрытия находится человек.

Прожектор со встроенными датчиком движения и фотоэлементом

Плюсы и минусы светодиодных приборов уличного освещения

Как и любые другие устройства, уличные LED осветители имеют свои достоинства и недостатки. К первым можно отнести:

Экономичность. Световой поток сверхяркого светодиода в 8–10 раз выше, чем у лампы накаливания той же мощности. В масштабах даже небольшого объекта это дает существенную экономию электроэнергии, а значит, и денежных средств.
Способность работать в тяжелых условиях. Светодиод – прибор твердотельный. Он не имеет стеклянных колб и спиралей, а потому не боится вибрации, ударов и может работать в любом положении. Некритичны полупроводниковые фонари и к температуре окружающей среды – они одинаково эффективны и в жару, и в мороз. Что касается пыли и влаги, то необходимый уровень защиты уличных светодиодных ламп и драйверов питания обеспечивают герметичные корпуса светильников или специальный компаунд, которым заливаются ответственные узлы прибора.
Длительный срок службы. Средний срок службы светодиода на три порядка выше, чем у классической лампы накаливания и составляет около 30 000 часов. Это не только упрощает обслуживание систем уличного освещения (не нужно менять сгоревшие лампы годами), но и позволяет существенно сэкономить бюджет – ведь если не надо менять, то не придется и регулярно докупать.
Простое обслуживание. Современный светодиодный светильник настолько неприхотлив, что практически не требует обслуживания. Будучи правильно установленным, он может служить годами, требуя лишь периодической чистки корпуса и защитного стекла. Дополнительным удобством в плане эксплуатации обладают фонари уличного освещения со сменными светодиодными лампами, замена которых не требует от обслуживающего персонала высокой квалификации.

Единственным же недостатком использования таких приборов является пока еще высокая их стоимость. Но, во-первых, эта проблема частично компенсируется большим сроком службы и экономичностью. Во-вторых, наблюдая за динамикой изменения цен на светодиоды, можно с уверенностью сказать, что этот недостаток исчезнет в ближайшее время.