16 августа, 2021

Уличное освещение: выбираем прожектор или светодиодный светильник

Прожектор – это светильник, который обеспечивает угловую концентрацию светового потока, перераспределяя его внутри малых телесных углов. В составе прожектора есть зеркальная или зеркально-оптическая система. Она и отвечает за то, чтобы световой поток был сконцентрирован в ограниченном пространственном угле.

По назначению прожекторы бывают:

Дальнего действия (применяются для освещения объектов, расположенных на большом расстоянии).
Заливающего света (для освещения больших площадей, например стадионов, театральных площадок).
Сигнальные (для передачи информации).
Акцентные (для локального освещения объектов).

В качестве источников света в уличные светильники и прожекторы устанавливают:

Светодиоды.
Светодиодные матрицы.
Металлогалогенные лампы.
Ртутные лампы.
Ксеноновые лампы.

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

В закрытых помещениях (IP40).
На улице под открытым небом (IP64).
Под водой (IP68).

В современных уличных светильниках и прожекторах вместо ламп устанавливают светодиоды или светодиодные матрицы, так как они по всем техническим характеристикам многократно превосходят лампы любого типа. Главным преимуществом светодиодных источников света являются низкая потребляемая мощность и большой срок службы. Благодаря этим показателям, несмотря на более высокую закупочную цену уличных светодиодных осветительных приборов, эксплуатационные затраты получаются низкими, что обеспечивает большую экономию денег в долгосрочной перспективе.

Светодиоды и светодиодные матрицы из-за конструктивных особенностей имеют узкий угол излучения светового потока (около 120°), в результате чего однозначно классифицировать световые приборы стало сложно. Если в светодиодном светильнике светодиоды или светодиодные матрицы установлены на одной плоскости, то он уже по определению является прожектором.

По предназначению светодиодные прожекторы бывают:

Ландшафтные (применяются для подсветки зеленых насаждений в парках или на дачных участках).
Архитектурные (устанавливаются для декоративной подсветки зданий, сооружений или памятников).
Осветительные (служат для освещения дворовых территорий, открытых площадок, тротуаров и автодорог).

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

Точечные светодиоды.
Светодиодные матрицы.

Уличные светильники с точечными светодиодами легко ремонтировать, так как есть возможность оперативно заменить драйвер, а в случае выхода из строя одного из светодиодов его можно заменить исправным самостоятельно, как при ремонте светодиодной лампочки.

Выбираем уличный светодиодный светильник или прожектор

Для того чтобы правильно выбрать уличный светильник, который продолжительное время работал и эффективно освещал требуемую территорию, необходимо разбираться в его технических характеристиках и параметрах.

По классу защиты IP

Главной технической характеристикой, на которую в первую очередь следует обратить внимание при выборе любого уличного светильника, является класс его защиты от попадания в корпус твердых частиц и воды. Маркируются светодиодные светильники всеми производителями, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.

Воспользовавшись данными таблицы легко определить, какой класс защиты от воздействия внешних факторов должен иметь светодиодных светильник и сделать правильный выбор.

По освещенности на уровне покрытия

На следующем этапе выбора уличного светильника необходимо определить, исходя из объекта освещения, величину освещенности на освещаемой поверхности.

Освещенность поверхностей принято измерять в люксах, которые кратко обозначаются «лк» и измеряется с помощью прибора, который называется Люксметр. Для представления освещенности поверхностей в люксах, можно сравнить ее с освещенностью, которую обеспечивает полная луна в ясную погоду, это всего 0,2 лк. А прямые солнечные лучи создают на поверхности земли освещенность 100 000 лк. Для выполнения тонких работ, например ювелирных, достаточно освещенности 300 лк.

Нормы освещенности поверхностей регламентируются государственным документом: «Естественное и искусственное освещение» — СНиП 23-05-2010, которые являются актуализированной редакцией СНиП 23-05-95 (Строительные нормы и правила утверждены приказом Минрегиона России и введены в действие в 2011 г.). Для выбора уличного светильника вполне достаточно информации, приведенной в таблице ниже.

Из таблицы следует, что если будет обеспечена освещенность поверхности любой территории, за исключением пешеходных тоннелей и ведущих к ним лестниц, не менее 10 лк, то требования СНиП 23-05-2010 будут удовлетворены.

При выборе уровня освещенности поверхности следует учесть, что со временем происходит снижение яркости свечения светодиодов, и световой поток от светильника будет уменьшаться. Поэтому, чтобы гарантировать соответствие освещения поверхности требованиям СНиП на протяжении всего срока службы светильника следует выбирать светильник не менее, чем с двух кратным запасом по световому потоку. Например, если по таблице требуется средняя горизонтальная освещенность 10 лк, то для расчетов при выборе светильника нужно брать значение 20-30 лк.

Технические характеристики уличных светильников

После выбора класса защиты, которому должен соответствовать светильник и определения уровня освещенности, который нужно обеспечить на освещаемой поверхности, можно переходить к выбору светодиодного светильника по остальных технических характеристикам.

Производители в документации на светодиодные светильники приводит не все перечисленные в таблице технические характеристики, хотя перечень не является полным. Это обычно связано с желанием скрыть истинный уровень качества уличного светильника. Чем больше приведено параметров в паспорте или техническом описании светильника, тем с большей уверенностью можно утверждать, что он высокого качества.

Формула для расчета параметров

При подборе уличного светодиодного светильника нужно, исходя из требуемой освещенности поверхности, которая измеряется в люксах, определить величину светового потока светильника, который измеряется в люменах. И на этом этапе выбора светильника обычно возникают трудности, так как не все представляют, как зависят друг от друга эти физические величины.

Световой поток обозначается латинской буквой Ф, выражается в люменах и определяет величину световой мощности, которую излучает источник света, в уличном светильнике это лампа, светодиод или светодиодная матрица.

Освещенность поверхности, обозначается латинской буквой Е, измеряется в люксах и пропорционально зависит от величины светового потока Ф. Чем больше у любого светильника мощность светового потока, тем ярче он будет светить.

Освещенность на равноудаленной от источника света поверхности площадью 1 м² величиной 1 люкс создается в случае падения на нее светового потока величиной 1 люмен. При удалении светильника от освещаемой поверхности ее освещенность снижается, обратно пропорционально квадрату расстояния. Например, освещенность поверхности на расстоянии одного метра от светильника составляет 900 люкс. Если приподнять светильник на высоту 2 метра, то освещенность поверхности уменьшится в 4 раза, а если на 3 метра, то уже уменьшиться в 9 раз и составит всего 100 люкс.

Таким образом, чтобы определить световой поток светильника, необходимо требуемый уровень освещенности поверхности умножить на ее площадь, получается следующая формула:

где:

Ф – световой поток, измеряется в люменах, обозначается лм;

Е – освещенность поверхности, измеряется в люксах, обозначается лк;

S – площадь освещаемой поверхности, измеряется в квадратных метрах, обозначается м².

Зная вышеприведенные законы и школьный курс геометрии не сложно составить полную формулу для оценки требуемой мощности светового потока светильника исходя из необходимой освещенности поверхности, высоты его подвеса и угла светового потока.