Уличные светодиодные светильники

• Преимущества светодиодного уличного освещения
• Устройство уличных светодиодных светильников
• Выбор светодиодных уличных светильников
• Пути развития систем уличного освещения на светодиодах

На освещение улиц, площадей, дворовых территорий, производственных и строительных площадок, автострад и мостов тратится огромное количество электроэнергии. Много десятилетий для уличного освещения использовались дуговые ртутные лампы ДРЛ. По сравнению с лампами накаливания лампы ДРЛ можно смело назвать энергосберегающими. Они имеют световую отдачу порядка 50 – 60 лм/Вт, что в 5 – 6 выше, чем у обычных ламп накаливания. К тому же дуговые ртутные лампы служат примерно в десять раз дольше, чем «лампочки Ильича». Учитывая экономичность и долговечность ламп ДРЛ казалось, что позиции уличных светильников на их основе незыблемы и ртутные лампы будут освещать наши улицы всегда. Однако с появлением на рынке сверхярких «белых» светодиодов (LED) ситуация стала быстро меняться. Производство светодиодных осветительных приборов освоило множество производителей светотехнической продукции, и светодиодные светильники уличного освещения стали массово устанавливаться на улицах городов и сел.

Преимущества светодиодного уличного освещения

Световая отдача сверхярких белых светодиодов может достигать 200 лм/Вт. Применяемые в настоящее время LED имеют световую отдачу порядка 100 – 120 лм/Вт, что как минимум вдвое выше, чем у ламп ДРЛ. В десять и более раз выше, чем у ламп накаливания. Это означает, что светодиодные светильники для улицы потребляют электроэнергии вдвое меньше чем осветительные приборы предыдущего поколения. Уличный светодиодный светильник 100 Вт будет создавать такой же световой поток как прожектор с лампой накаливания 1000 Вт или светильник с лампой ДРЛ мощностью 250 Вт.

Срок службы сверхярких светодиодов составляет 50 000 и более часов непрерывной работы. При этом производители подчеркивают, что речь идет не об отказе прибора, а о снижении световой отдачи на 10 –15 %. На практике это означает, что по истечении срока службы, возможно, снизится освещенность, создаваемая уличным светильником, но он продолжит работать.

Исходя из того, светодиодные фонари уличного освещения могут прослужить более десяти лет, расходы на их обслуживание значительно ниже, чем на обслуживание светильников, у которых необходимо производить периодическую замену ламп. К тому же многие производители, изготавливая светодиодный уличный светильник, применяют пылеотталкивающие покрытия предотвращающие загрязнение осветительного прибора. Поэтому в процессе эксплуатации многие светодиодные фонари для уличного освещения не требуют чистки.

Помимо высоких энергетических и эксплуатационных характеристик светодиодное уличное освещение имеет и высокие светотехнические параметры. Индекс цветопередачи осветительных приборов на основе LED обычно выше 80. Для сравнения, у ламп ДРЛ этот параметр редко доходит до 60, а у дуговых натриевых ламп не превышает 40. В зависимости от назначения уличного светильника LED, световая температура может варьироваться от 3000 К до 8000 К.

Коэффициент мощности светодиодных приборов уличного освещения обычно равен 96 – 98. Коэффициент пульсаций редко превышает несколько процентов.

Как видим, светодиодное уличное освещение характеризуется:

• сверхнизким энергопотреблением;
• длительным сроком службы осветительных приборов;
• низкими эксплуатационными расходами;
• высокими светотехническими и электрическими характеристиками.

Устройство уличных светодиодных светильников

Среди уличных светодиодных светильников наибольшее распространение получили консольные LED светильники, опорные светильники и прожектора. Консольные светильники обычно устанавливаются на высоких опорах или на стенах зданий и используются для освещения автомобильных магистралей, улиц, мостов, строительных и производственных площадок. Опорные светильники (торшеры) предназначаются для освещения тротуаров, пешеходных дорожек, устанавливаются в парках и скверах.

Консольный светильник представляет собой конструкцию с высоким уровнем пыле-влагозащиты состоящую из:

• корпуса;
• светодиодной панели;
• импульсного преобразователя напряжения (драйвера);
• оптической системы (рассеивателя);

На светодиодной панели размещается несколько десятков светодиодов. От количества светодиодов и их мощности зависит потребляемая мощность светильника и отдаваемый световой поток.

Драйвер вырабатывает постоянное напряжение необходимое для питания LED. Современные преобразователи могут работать в широком диапазоне питающих напряжений и часто оборудуются различными типами встроенных защит, например защитой от перенапряжения. С помощью оптической системы формируется необходимая диаграмма направленности светового потока.

Корпус консольного светодиодного уличного светильника обычно выполняет двойную функцию. Дело в том, что сверхяркие светодиоды достаточно критичны к рабочей температуре, которая не должна превышать 100^о С. Поэтому для их надежной работы требуется применение эффективных теплоотводов. В качестве теплоотвода в консольных светильниках часто используется корпус прибора. Он обычно изготавливается из алюминиевого сплава и имеет развитую ребристую поверхность с большой площадью теплообмена.

Светодиодные прожектора по конструкции практически не отличаются от консольных светильников. Основное их отличие состоит в том, что они формируют более узконаправленный пучок света.

Опорные уличные светильники состоят из опоры и фонаря. Обычно в фонаре предусматривается установка светодиодной лампы для резьбового патрона Е27 или Е40. Производители опорных уличных светильников уделяют большое внимание дизайну своих конструкций и придают им затейливые декоративные формы.

Большинство типов светодиодных светильников имеют габариты и способы крепежа, совпадающие с габаритами и креплением светильников предыдущих поколений. Это облегчает замену устаревших осветительных приборов.

Помимо консольных и опорных светодиодных уличных светильников промышленность предлагает множество типов светильников для наружного освещения утилитарного и декоративного характера. Например, для освещения подъездов часто применяются накладные настенные светильники LED. В магазинах можно встретить светодиодные встраиваемые уличные светильники, которые можно использовать для декоративной подсветки тротуаров, лестниц, природных ландшафтов.

Для декоративных целей кроме «белых» светильников могут применяться цветные монохромные светодиодные светильники и прожектора. С их помощью в ночное время может осуществляться подсветка зданий, площадей, памятников, других архитектурных объектов. Использование цветных источников света позволяет получить интересные световые эффекты.

Выбор светодиодных уличных светильников

При замене обычных уличных светильников на светодиодные, часто встает вопрос, по каким критериям следует выбирать новые осветительные приборы. В первую очередь следует обратить внимание на суммарный световой поток, который выдавал светильник подлежащий замене. Вторым критерием выбора светильника будет диаграмма направленности светового потока (кривая силы света). Например, для освещения улиц и автодорог применяются светильники с широкой и полуширокой диаграммой направленности. Что касается потребляемой мощности светодиодных уличных светильников, то, при соблюдении первых двух критериев выбора, она автоматически окажется меньше чем у ламп ДРЛ в 2 – 2.5 раза.

При проектировании новых систем освещения критерии выбора могут быть иные. Например, при расчете новой лини освещения автодороги в проект можно заложить LED светильники большей мощности, при этом уменьшится количество опор и светильников. Тем самым будут существенно снижены капитальные затраты на строительство линии освещения. Экономичность системы освещения от этого не пострадает.

Пути развития систем уличного освещения на светодиодах

В последнее время все чаще можно встретить автономные светодиодные уличные светильники. Такие светильники снабжаются электрическими солнечными панелями небольшого размера и аккумуляторными батареями. Автономные светильники работают под управлением микропроцессорных устройств. Возможность создания такого рода систем освещения обусловлена высокой экономичностью светодиодов. Применение автономных LED светильников может быть оправдано вдали от электрических распределительных сетей, например за городом. Также небольшие автономные уличные светильники используются для ландшафтного дизайна на дачных и загородных участках.

В этом материале мы постарались рассказать о светодиодных уличных светильниках. На сегодняшний это один из самых прогрессивных видов осветительных приборов. Как показывает практика, замена уличных светильников на светодиодные быстро дает экономический эффект и капитальные затраты быстро окупаются.