Светодиодные светильники для уличного освещения

Уличное освещение впервые появилось в Лондоне, почти 600 лет тому назад. Раньше подсветка улиц осуществлялась с помощью обычный парафиновых свечей, затем были газовые горелки, а после изобретения электрической энергии количество способов освещения увеличилось и начало расти в геометрической прогрессии. Сначала появились лампы накаливания, затем дуговые ртутные и натриевые газоразрядные, которые кстати освещают улицы по сей день. Однако прогресс не стоит на месте и сегодня появились уличные светодиодные светильники.

Что такое светодиод

Светодиод – это полупроводниковое устройство, которое излучает видимый свет путем  преобразования электрического тока. Конструкция светодиода включает в себя полупроводниковый кристалл на подложке, корпуса с выводами и оптической системы. Свет излучается благодаря тому, что происходит рекомбинация дырок и электронов в области p-n перехода, то есть происходит обмен. Данный переход происходит при наличии двух полупроводников с различной величиной проводимости. Поэтому приконтактные слои полупроводникового кристалла покрывают различными примесями, которые, с одной стороны, имеют донорские, а с другой – акцепторные признаки. Рекомбинация происходит под действием электрического тока. Яркость светодиода зависит от силы тока, чем выше ток – тем больше яркость, однако такая зависимость имеет свой предел, в котором светодиод просто выйдет из строя.

Конструкцию светодиода можно посмотреть на картинке:

Конструкция светодиодного светильника

Любой светодиодный светильник состоит из:

  • Корпуса, имеющего самые различные формы;
  • Светодиодной платы, которая представляет собой плату из алюминиевого сплава, на которую крепятся светодиоды, количество может быть любым, в зависимости от назначения;
  • Металлического гермоввода, который предназначен для ввода проводов и кабелей в корпусное электротехническое оборудование для их защиты от различных механических повреждений и от влаги и пыли;
  • Драйвер, который представляет собой небольшое устройство, предназначенное для подачи тока на светодиодную плату, грубо говоря драйвер – источник тока;
  • Матовый рассеиватель из различного материала, наиболее часто используется поликарбонат, полистирол, полиметилметакрилат. Он необходим для того, чтобы защищать внутренности светильника от влаги, пыли и так далее, обеспечивать наиболее эффективное распределение света.

Преимущества

Светодиоды нашли широкое применение в светильном оборудовании, благодаря своим преимуществам:

  • Низкое потребление электроэнергии, в результате чего экономятся денежные средств;
  • Долгий срок службы, примерно в 8-10 раз больше, чем обычные лампы накаливания;
  • Высокий КПД. Свечение от таких устройств очень яркое;
  • Полное отсутствие нагрева. Если лампы накаливания с вольфрамовой нитью нагреваются до 300 градусов, то светодиод не нагревается вовсе;
  • Безвредность для окружающей среды;
  • Моментальное включение;
  • Простота эксплуатации;
  • Все светодиодные устройства имеют высокую степень влагозащищенности, которая называется IP, данный показатель может меняться в зависимости от назначения, для уличного освещения он будет выше;
  • Виброустойчивость, так как конструкция светодиода не предусматривает нить накаливания;
  • Светильники излучают приятный белый свет.

Однако на фоне всех плюсов самым главным недостатком таких светильников остается цена, которая в несколько раз выше чем стоимость обычных ламп накаливания. Однако со временем технологии улучшаются и с каждым годом цена на такие светильники уменьшается.

Светодиодные уличные светильники

Светодиодные светильники уличного освещения становятся популярнее с каждым годом. В больших городах России во многих дворах на данный момент устанавливаются подобные осветительные фонари. И это неудивительно, потому что они действительно имеют огромное количество преимуществ.

Область применения

Светодиодные фонари уличного освещения имеют огромную область применения как в общественных местах, так и на частных территориях, например:

  • Применяются в качестве уличного освещения на столбах в жилых дворах и микрорайонах. Яркое освещение обеспечивает безопасность граждан;
  • Установка на дорожных трассах и автомагистралях, благодаря чему увеличивается безопасность проезда, снижается вероятность возникновения ДТП;
  • Декоративное освещение зданий и строений с помощью светодиодных прожекторов;
  • Уличные фонари для дачи и частных домов и так далее.

Требования к уличным светодиодным светильникам

  1. Фонарь должен обеспечивать достаточную яркость и радиус освещения;
  2. Должен выдерживать различные погодные условия;
  3. Иметь высокое сопротивление химическому воздействию;
  4. Иметь долгий срок службы и исправно работать;

Освещение автомобильных дорог

Большая часть светодиодных светильников для улицы представлена освещением на дороге. Светодиодные светильники применяются для освещения дорог, потому что они дают яркий белый цвет, который способствует улучшению восприятия человеческого глаза, а также улучшает ночное видение. Благодаря светодиодной вторичной оптика, которая называется s-optics световой поток может быть правильно направлен на освещаемую поверхность, то есть дорогу, с помощью данной вторичной оптики световой поток соответствует равномерной кривой силы света или широкая уличная диаграмма, где угол раскрытия светового потока равен 180 градусам.

В итоге свет распространяется только в пределах дороги, причем при использовании светодиодного уличного освещения дорог неравномерность распределения света равна примерно двум, когда при освещении дорог лампами ДНаТ и ДРЛ неравномерность составляет около 8. Светодиодное освещение способно полностью засветить дорогу, сделать ее максимально видимой и безопасной.

Для освещения автомобильных дорог применяются светильники от 5000 люмен, со степенью пылевлагозащищенности – IP65, то есть данные устройства полностью защищены от попадания пыли и влаги внутрь корпуса, срок службы таких устройств превышает 100 000 часов.

Обычно подобные светильник являются консольными, их конструкцией предусмотрены специальные кронштейны, с помощью которых их можно крепить к стенам и столбам. Благодаря консольному крепление возможен монтаж данного осветительного оборудования практически везде.

Таким образом, светодиодное освещение дорог является весьма эффективным и удобным.

 

Светодиодные светильники со встроенным датчиком движения

Также сегодня существуют светодиодные светильники со встроенным датчиком движения, которые применяются в большей степени в местах, где отсутствует подключение к электросети. Конструкция такого светильника включает в себя датчик движения, имеющий угол обзора примерно в 120 градусов и чувствительностью в 2-3 метра. Отличительной чертой таких светильников является то, что они работают на батарейках, то есть исключается необходимость в монтаже, достаточно лишь повесить такой светильник на гвоздь. Некоторые светильники подобного типа, которые имеют степень влагозащищенности IP42 можно эксплуатировать на улице, однако в тех местах, где наиболее сухо и исключается возможность осадков, например, на крыльце под навесом.

Светодиодный прожектор

Также светодиодное уличное освещение нашло применение в прожекторах для строительства. Порой выходит так, что какую-то работу приходится проводить в темное время суток, степень освещенности должна быть соответствующая. Прожектор из светодиодов отлично выполняет свои функции. Светодиодные прожектора для уличного освещения могут быть различной мощности и размера. Принцип работы такого прожектора такой же, как и у автомобильной фары, то есть источник свет вставляется в специальный рефлектор, который усиливает яркость и дальность. Для того, чтобы изменить угол свечения применяются специальные коллиматорные линзы, которые способны изменить угол свечения.

Помимо работы такие прожекторы могут монтироваться в землю, или в углубление и служить как лампы для уличного освещения. Также они применяются на современных стадионах.


Таким образом консольные светодиодные светильники имеют большую популярность среди населения.

Обслуживание

Обслуживание светодиодных светильников несложно, оно не требует замены комплектующих частей, следует лишь проводить чистку от пыли и других загрязнений. Очистку внутренностей светильника следует производить сухой тряпкой.

Светодиодные лампы

Однако порой установка светодиодного светильника может быть затруднительна или вообще невозможно, однако способ сэкономить энергию и деньги существует – покупка светодиодной лампы. Ее устройство практически идентично светильнику за исключением того, что предусмотрен цоколь для вкручивания в патрон и специальный охлаждающий радиатор из алюминиевого сплава, который необходим для отвода тепла, образовавшегося при работе светодиода.

Светодиодные лампы Е40 постепенно вытесняют ртутные и галогенновые аналоги. Например лампа ДРЛ 250 с цоколем Е40 может проработать около года, когда светодиодный аналог ДРЛ более четырех лет.  ДРЛ 250 применятся в качестве лампы для уличных фонарей, рассчитана на 250 Вт.

Вот так выглядит светодиодная лампа с цоколем e40 для уличного освещения:

Можно ли собрать светодиодный светильник для уличного освещения самостоятельно

Но как не крути, промышленный светодиодный светильник может стоить достаточно больших денег, поэтому многие люди создают светодиодный светильник своими руками. Только на первый взгляд кажется, что это непосильная задача, однако справиться с такой процедурой сможет практически каждый человек, который имеет хоть какой-то опыт в электронике.

Для создания понадобятся:

  • Плата со светодиодами;
  • Старые фонарь;
  • Опора;
  • Специальная оптика для освещения дорог;
  • Радиатор для охлаждения платы со светодиодами;
  • Драйвер в качестве источника питания;
  • Герметик;
  • Инструменты;
  • Паяльник.

Схема цепи для светодиодного фонаря достаточно проста, если следовать ей, последовательно подключать светодиоды, то все должно получиться. Все вышеперечисленные детали можно приобрести в магазине электротехнике или в Интернет.

Преимущества от использования

Как уже было сказано выше, светодиоды имеют большое количество преимуществ, однако также следует сказать о достоинствах светодиодных уличных фонарей и прожекторов.

  • Экономия средств. Такие фонари смогут сэкономить большую сумму денег, придется один раз потратиться и на ближайшие 4-6 лет забыть о замене ламп. Еще больше можно будет сэкономить, собрав уличные светодиодные консольные прожекторы или фонари своими руками;
  • Способность работать в любых условиях, светодиодный уличный фонарь может функционировать как на большой морозе, так и в жаркую погоду, ему не страшны дождь и снег;
  • Яркое, мощное свечение, благодаря которому можно проводить работы, отдыхать и так далее в темное время суток.

В заключение можно сказать, что монтаж таких устройств для освещения является выгодным решением проблемы освещенности. Такие устройства в течение следующих десяти лет будут становиться дешевле и доступнее для каждого. Установка таких фонарей может сэкономить деньги, силы и время, а также обеспечит качественное и бесперебойное освещение улиц в темное время суток. Постепенно на улицах России устанавливается освещение подобного типа, что не может не радовать.