Светодиодный фонарь для уличного освещения и его альтернативы

Уличное освещение имеет многовековую историю, но всегда и во все времена основными требованиями к уличным светильникам были надежность, долговечность, экономичность и простота эксплуатации. Как нельзя лучше отвечают этим критериям светодиодные уличные светильники на столбы, изобретенные относительно недавно, но уже успевшие существенно потеснить источники света других типов.

Как устроен полупроводниковый фонарь

Современный полупроводниковый осветитель – сложный электронный прибор, состоящий из нескольких узлов. Основные из них:

1. Излучающий модуль.
2. Система фокусировки.
3. Блок питания (драйвер).
4. Корпус.

Излучающий модуль

Изобретенный в 1962 году полупроводниковый прибор, способный излучать свет, совершенно не годился для освещения, но благодаря развитию технологий к концу ХХ века появились сверхъяркие светодиоды, способные заменить обычные лампочки. Современный диодный осветитель состоит из набора отдельных светоизлучающих диодов, собранных на общей плате и соединенных между собой электрически.

В последнее время широкое распространение получили так называемые SMD-матрицы – модули, состоящие из миниатюрных бескорпусных светодиодов. При этом сами модули весьма компактны, а число расположенных на них полупроводников может достигать нескольких сотен.

Несмотря на свою экономичность и высокий КПД, светодиоды в процессе работы нагреваются и требуют охлаждения. Для отвода лишнего тепла модули или матрицы устанавливаются на металлические радиаторы, роль которых нередко исполняет корпус фонаря.

Литой алюминиевый корпус этого уличного фонаря на столб дополнительно обеспечит качественный отвод тепла от светоизлучателя

Фокусирующая система

Для того чтобы излучаемый приборами свет шел в нужную сторону, перед платой излучателей помещается система линз, фокусирующая световое излучение в заданном секторе. Дополнительные зеркальные рефлекторы, устанавливаемые в некоторых типах уличных фонарей для столбов, собирают боковой свет, направляя его на те же линзы или просто в нужную сторону, если линзы не предусмотрены конструкцией прибора.

Модель донного прожектора с системой фокусирующих линз (слева) и светодиодный уличный фонарь на столб с рефлектором

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Некоторые типы светодиодов выпускаются с собственными линзами и не требуют дополнительной системы фокусировки. Уличные фонари для столбов, собранные на таких диодах, могут не иметь ни рефлекторов, ни линз, но не уступают по качеству света своим «навороченным» собратьям.

Осветитель, собранный на таких полупроводниках, может не иметь собственной фокусирующей системы

Блок питания

Светоизлучающие диоды очень капризны в плане электропитания и не выносят скачков и перепадов напряжения. Кроме того, полупроводники питаются постоянным стабилизированным током относительно небольшой величины, и воткнуть их в розетку как обычную осветительную лампочку не удастся. Именно поэтому практически каждый уличный светодиодный фонарь на столб имеет собственный блок питания (драйвер). Это довольно сложное электронное устройство понижает напряжение до нужной величины, выпрямляет его и следит за тем, что бы ток через светодиоды ни при каких условиях не превысил допустимого значения.

Такими драйверами снабжаются практически все светодиодные лампы для уличного освещения

Корпус

Поскольку светодиодные уличные фонари для столбов работают в сложных климатических, погодных и социальных условиях, требования к их корпусам довольно жесткие. Кожух прибора должен надежно защищать электронику от дождя, снега, пыли и иметь антивандальное исполнение. Поэтому чаще всего корпуса изготавливают из металла, на который наносят то или иное антикоррозионное покрытие.

Нередко в продаже можно встретить уличные приборы с креплением на столбы в пластиковых корпусах, но это совсем не значит, что такой фонарь развалится через неделю. Современные технологии позволяют получать весьма прочные и долговечные виды пластмасс, по некоторым свойствам превосходящие даже металл.

Виды уличных светильников

В зависимости от назначения и метода крепления уличные светильники делятся на 4 следующих вида:

1. Консольные (на столбы).
2. Парковые.
3. Грунтовые.
4. Прожекторные.

Консольные светильники

Классический пример консольного светильника – светодиодный уличный фонарь на столбе (опоре). Такие типы уличных приборов используются для освещения автомобильных дорог, магистралей и улиц, но их можно встретить и на других достаточно больших открытых и даже закрытых  объектах – стоянках, складах, в ангарах, цехах и т. п.

Парковые

Приборы этого типа не только освещают, но и, как правило, служат элементом ландшафтного дизайна, осуществляя подсветку. Чаще всего такие фонари излучают рассеянный свет и имеют большой телесный угол покрытия, нередко достигающий 360 градусов. Крепиться парковые светодиодные светильники могут на столбы, парапеты, фасады зданий, но встречаются и стоящими прямо на земле или на невысоких столбах.

Грунтовые

Уличные светильники этого типа располагаются, как следует из их названия, в грунте. Обычно герметичны и имеют высокую механическую прочность, а на некоторые модели, встраиваемые в дорожки и ступени, можно даже наступать. Больше относятся к элементам ландшафтного дизайна и подсветки, но могут обеспечить и освещение низкорасположенных объектов. Их можно встретить у фонтанов, в парках, на приусадебных участках.

Прожекторы

Самый универсальный в плане применения класс приборов. Большие узконаправленные прожекторы используются в качестве поисковых и для освещения удаленных объектов – памятников, площадей, зданий и их элементов. Заливные типы нашли применение в качестве осветителей близкорасположенных объектов самого различного назначения – от улиц и стоянок до парадных и охраняемых территорий. Не обошли стороной прожекторы и ландшафтные дизайнеры. Точечные светильники самых разных размеров и мощностей используются для подсветки элементов зданий и ландшафта. Размещают уличные прожекторы на столбах, фасадах и крышах зданий и даже на земле.

Автономные уличные осветители

Благодаря низкому энергопотреблению, светодиодные фонари, размещаемые на столбах, могут работать даже в местах, где отсутствует электроснабжение. Для этого их достаточно оснастить аккумулятором и солнечной батареей, размещенных на том же столбе. В темное время суток фонарь питается от аккумуляторной батареи, которая днем восстанавливает энергию за счет солнца. Такие фонари, которые можно увидеть на осветительных столбах неэлектрифицированных участков дорог, могут работать без электроснабжения и технического обслуживания годами.

Применение таких фонарей, кроме удобства, дает и существенную экономию электроэнергии

Основные технические характеристики уличных диодных осветителей

При выборе уличных осветителей для установки на столбах необходимо руководствоваться их техническими характеристиками. Для светодиодных систем освещения такими характеристиками являются:

• Потребляемая мощность. От этого параметра, измеряемого в ваттах, зависит экономичность оборудования. Чем меньше потребляемая источником света мощность, тем меньше придется платить за электроэнергию.
• Сила светового потока. Иными словами – яркость. Чем выше сила светового потока (измеряется в люменах), тем ярче и дальше светит прибор.
• Цветовая температура. От цветовой температуры, которую принято измерять в кельвинах, зависит оттенок света. Цветовая температура обычного дневного света в солнечный день составляет 5 000 К. Чем выше это значение, тем свет более «холодный», с синеватым оттенком. Спектр  более низкой температуры будет смещен в сторону красного. Про такой свет говорят, что он «теплый».

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Понятие цветовой температуры нельзя путать с температурой корпуса осветителя, которая зависит от типа и мощности светильника и никак не связана со спектром излучаемого света.

• Класс защиты от окружающей среды. Обозначается литерами IP с двумя цифрами. Первая обозначает класс защиты от твердых предметов, в том числе и пыли, а вторая – степень защиты от воды и влаги. Чем эти цифры больше, тем выше защита прибора от воздействия окружающей среды. Для уличных светильников, размещаемых на столбах, этот параметр должен быть как минимум IP54.
• Направленность и угол покрытия. Измеряется в градусах и представляет собой телесный угол, с которым распространяется свет. Может быть самым различным и составлять от десятка градусов у точечных поисковых прожекторов до полной сферы в 360 градусов у парковых осветителей на столбах.
• Срок службы. Имеется в виду эффективный срок службы, а не время наработки на отказ (пока не потухнет), которое может достигать несуразных величин в 90 000 часов и более. Обозначается значком L70 (LM70), измеряется в часах и гарантирует, что за это время яркость светильника не снизится более чем на 30%. У порядочных производителей эффективный срок службы обычно совпадает с гарантийным сроком эксплуатации, если последний пересчитать в часы.

Этот прожектор с датчиком присутствия может проработать 10 лет, но заявленные характеристики гарантируются на протяжении трех лет эксплуатации

Плюсы и минусы светодиодных уличных светильников

Светодиодные светильники, как и любое электронное оборудование, имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно учитывать при организации уличного освещения. К достоинствам светоизлучающих полупроводников можно отнести:

• Экономичность. По этому параметру светодиод оставил далеко позади все существующие источники света. Если принять его отношение световой отдачи к потребляемой мощности за единицу, то у люминесцентных светильников оно окажется в районе 0,4, а у ламп накаливания вообще около 0,12. То есть светодиодный источник света в 2 с лишним раза экономичнее первых и в 8–9 раз вторых.
• Долговечность. Ресурс светодиодного фонаря составляет в среднем 30 000 часов. У люминесцентных ламп этот показатель колеблется в районе 10 000 часов и сильно зависит от частоты включения. Лампа же накаливания, размещенная на столбе, служит примерно 1 000 часов.
• Высокая механическая прочность. Светодиод не имеет стеклянных колб и спиралей. Он может работать в любом положении и выдерживает тряску, удары и вибрацию. Это позволяет эксплуатировать светодиодные приборы на столбах в самых жестких условиях.
• Большой диапазон рабочих температур. Полупроводниковый осветитель может работать при температурах окружающей среды от -40 до +40 градусов Цельсия. Это позволяет использовать их для уличного освещения и подсветки на любых широтах без принятия специальных мер по охлаждению или подогреву.
• Возможность светить любым цветом. В зависимости от используемого материала, полупроводниковые диоды могут излучать не только чистый белый свет, но и свет любого оттенка – от красного до синего. Это очень удобно как при освещении, так и в декоративной подсветке, поскольку позволяет отказаться от светофильтров, снижающих КПД осветителя в несколько раз.

Единственным недостатком, который несколько сдерживает повсеместное внедрение полупроводниковых осветителей на уличных столбах – довольно высокая их стоимость. Но даже при сегодняшних ценах большинство светодиодных осветителей для столбов окупается через несколько лет за счет длительного срока службы и малого потребления электроэнергии.

Прибор от какого производителя выбрать?

Выбирая тот или иной осветитель для установки на столбе, необходимо обращать внимание и на производителя. Если нужны надежность и долговечность любой ценой, то, конечно, стоит обратить внимание на «зубров» с мировым именем – Philips, Eurolamp и т. п. Но покупая их продукцию, нужно быть готовым хорошо заплатить, поскольку подобные компании берут немалые деньги за «бренд» – известность и репутацию.

Если вопрос финансов стоит не на последнем месте, то имеет смысл покупать изделия менее известных и потому еще не улетевших за облака компаний. Благодаря жесткой конкуренции их продукция довольно качественная, а цены вполне умеренные. К таким производителям можно отнести SLV, MEAN WELL, TCI. Из российских брендов, выпускающих осветители для установки на столбы, можно отметить компании «Дюрэй», «Lampyris», «LeaderLight».

Что делать, если фонарь на столб нужен позарез, но платить желания нет? Для скупых может оказаться вариантом осветитель «мейд ин нонейм», собранный в гараже неизвестным производителем. Стоит недорого, нередко даже выглядит прилично. Но это очень плохой вариант, поскольку средний срок службы подобных подделок – до монтажа на столб и первого включения.

? Пройди тест и сделай правильный выбор