Область применения, неприхотливость и долговечность светодиодных прожекторов. Разнообразие уличных светодиодных прожекторов Как мощный источник света в прожекторах применяется

Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции, преобразовывающие энергию в световое излучение. В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция и др.).

Источники света, наиболее часто применяемые для искусственного освещения, делят на три группы - газоразрядные лампы, лампы накаливания и светодиоды. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

В системах производственного освещения предпочтение отдается газоразрядным лампам. Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или экономической нецелесообразности применения газоразрядных.

Основные характеристики источников света:

· номинальное напряжение питающей сети U, B;

· электрическая мощность W, Вт;

· световой поток Ф, лм;

· световая отдача (отношение светового потока лампы к ее мощности) лм/Вт;

· срок службы t, ч;

· Цветовая температура Tc, К.

Лампа накаливания - источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника (вольфрамовой нити). Эти приборы предназначаются для бытового, местного и специального освещения. Последние, как правило, отличаются внешним видом - цветом и формой колбы. Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания составляет около 5-10%, такая доля потребляемой электроэнергии преобразуется в видимый свет, а основная ее часть превращается в тепло. Любые лампы накаливания состоят из одинаковых основных элементов. Но их размеры, форма и размещение могут сильно отличаться, поэтому различные конструкции не похожи друг на друга и имеют разные характеристики.

Существуют лампы, колбы которых наполнены криптоном или аргоном. Криптоновые обычно имеют форму "грибка". Они меньше по размеру, но обеспечивают больший (примерно на 10%) световой поток по сравнению с аргоновыми. Лампы с шаровой колбой предназначены для светильников, служащих декоративными элементами; с колбой в форме трубки - для подсветки зеркал в стенных шкафах, ванных комнатах и т. д. Лампы накаливания имеют световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт и срок службы около 1000 часов. Они относятся к источникам света с теплой тональностью, поэтому создают погрешности при передаче сине-голубых, желтых и красных тонов. В интерьере, где требования к цветопередаче достаточно высоки, лучше использовать другие типы ламп. Также не рекомендуется применять лампы накаливания для освещения больших площадей и для создания освещенности, превышающей уровень 1000 Лк, так как при этом выделяется много тепла и помещение "перегревается".

Несмотря на эти ограничения, такие приборы все еще остаются классическим и излюбленным источникам света.

Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома).

Лампы бывают двух форм: трубчатые - c длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные - с компактным телом накала.

Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют патронов другого типа.

Световая отдача галогенных ламп составляет 14-30 лм/Вт. Они относятся к источникам с теплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно "передаются" цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.

Применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220В, можно использовать вместо обычных ламп накаливания. Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении картин, а также жилых помещений.

— разрядные лампы низкого давления — представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Эти лампы значительно меньше расходуют электроэнергию, чем лампы накаливания или даже галогенные лампы, а служат намного дольше (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности эти лампы стали самыми распространенными источниками света. В странах с мягким климатом люминесцентные лампы широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Принцип их действия основан на свечении люминофора, нанесенного на стенки колбы. Электрическое поле между электродами лампы заставляет пары ртути выделять невидимое ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая сорт люминофора, можно изменять цветовую окраску испускаемого света.

Принцип действия разрядных ламп высокого давления — свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов.

Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах — ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный — в голубой области спектра, натрий — в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20-40) оставляет желать лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света — , отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98, широкий диапазон цветовых температур от 3000 К до 20000К, средний срок службы около 15 000 часов. МГЛ успешно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются . На сегодняшний день это один самых экономичных источников света благодаря высокой светоотдаче (до 150 Лм/Вт), большому сроку службы и демократичной цене. Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто из экономии используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Специально выращенные кристаллы дают минимальное потребление электроэнергии. Великолепные характеристики светодиодов (световая отдача до 120 Лм/Вт, цветопередача Ra=80-85, срок службы до 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике.

Светодиоды применяются в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах и в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и прожекторах. Так же они применяются в качестве подсветки жидкокристаллических экранов. Последние поколения этих источников света можно встретить в архитектурном и интерьерном освещении, а так же в бытовом и коммерческом.

Преимущества:

· Высокий КПД.

· Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

· Длительный срок службы.

· Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

· Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

· Безопасность — не требуются высокие напряжения.

· Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

· Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

· Недостаток - высокая цена.

· Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания.

Внешнее освещение в тёмное время суток - не только важная составляющая комфорта различных домовладений, но и необходимый элемент системы безопасности. Для организации наружного освещения чаще всего применяются прожекторы, освещающие большие территории и участвующие в подсветке сооружений. Торговые площадки предлагают широкий ассортимент такого рода изделий, но при этом несложно будет изготовить светодиодный прожектор своими руками.

Область применения и устройство

Слово «прожектор» было заимствовано из латинского языка. Дословно projectus обозначает - брошенный вперёд. Под этим понятием понимается прибор, испускающий свет посредством перераспределения и фокусирования видимой энергии расположенного внутри него источника излучения. Первый прототип такого прибора был разработан итальянским изобретателем Леонардо да Винчи, а впервые его создал русский механик-изобретатель Иван Петрович Кулибин.

Рассматриваемые устройства первоначально применялись для установки на маяках , охраняемых территориях и в киноиндустрии. В качестве источника света в них использовалась лампочка накаливания большой мощности. Конструкции отличались: крупными габаритами, низким коэффициентом полезного действия, повышенным нагревом.

С развитием полупроводниковых приборов и появлением мощных светодиодов наступила новая эра применения прожекторов. Из-за неприхотливости конструкции и экономичного использования энергии они стали использоваться не только на промышленных и коммунальных объектах, но и в частных домовладениях. Сегодня их можно встретить на фасадах различных жилых и административных зданий , туннелях, мостах. Они освещают памятники архитектуры, баннеры, дорожки, входы и выходы.

Конструкция прибора

По своей конструкции светодиодный прожектор не представляет собой сложное устройство. В нём может использоваться как один мощный светодиод (LED), так и их группа. Для фиксации прибора на различных поверхностях применяется кронштейн, который в большинстве случаев является неотъемлемой частью устройства.

Можно выделить следующие основные элементы, составляющие конструкцию светодиодного прожектора:

корпус;
система излучения света;
драйвер.

При работе устройства, кроме испускания квантов света, выделяется и тепловая энергия. Поэтому для защиты излучателя и элементов управления прожектора корпус изделия выполняется из теплопроводного лёгкого материала. В основном корпуса изготавливаются из алюминия и дюрали, но для маломощных приборов он может быть выполнен и из пластика.

Световой модуль изготавливается на основе COB (chip-on-board) или матрицы из SMD светодиодов. Первый тип является самым распространённым, так как он был специально сконструирован для создания направленного света, в то время как второй по заявлениям производителей имеет большую продолжительность работы.

Суть технологии COB заключается в применении керамической подложки, на которой размещаются бескорпусные излучающие кристаллы. Сверху на них наносится люминофорный слой. Такой подход при производстве позволяет снизить себестоимость изделия и получить равномерное свечение, при котором отдельные точки кристаллов практически не видны.

Мощность COB-матрицы может достигать ста ватт, а хорошо выполненный теплоотвод позволяет достичь практической светоотдачи, равной 100−150 люменов на один ватт. Срок службы такой матрицы по заявлениям производителей составляет около 30 тысяч часов работы. Технология COB матриц молодая, она появилась только в 2010 году и продолжает развиваться стремительными темпами.

SMD-матрицы представляют из себя набор из светодиодов, размещённых на алюминиевой подложке. Обычно мощность одного такого элемента не превышает двух ватт. Большое количество светодиодов, располагающихся близко друг к другу, позволяет в среднем выдавать освещение равное 110 люмен на один ватт. Заявленный их срок службы достигает 50 тысяч часов. Особенностью прожекторов с SMD-матрицей по сравнению с одноматричными является больший световой поток. Связано это с тем, что в одноматричных прожекторах не применяются светодиодные чипы с соотношением более 1 Вт на 0.9 лм.

Принцип действия

Работа прожектора основана на свойстве p-n перехода излучать свет в видимом спектре человеческому глазу. При подаче на радиоэлемент напряжения внутри него происходит переход носителей заряда через зону соприкосновения двух материалов с разной проводимостью. В результате заряды сталкиваются, и возникает процесс, сопровождающийся излучением квантов света.

Основным параметром излучателя является его рабочий ток. То есть это та его сила, при которой происходит процесс рекомбинации. От его значения зависит температурный режим работы прибора. Высокий нагрев радиоэлемента приводит к его деградации и выходу из строя. Поэтому важно ограничивать подающуюся на прибор света величину тока, другими словами - питающее напряжение. Для этого и используется электронная плата - драйвер.

При включении прожектора в переменную сеть 220 вольт, напряжение через контактные клеммы поступает на драйвер устройства, в котором выпрямляется и снижается до нужного значения. Затем уже с него сигнал попадает на источник света. Фокусирование потока излучения осуществляется линзой Френеля или рефлектором. Для избегания попадания внутрь модуля влаги и пыли корпус обрабатывается силиконовыми герметиками. Охлаждение радиоэлементов происходит естественным образом за счёт отверстий и конструкции теплоотвода.

Характеристики прожекторов

Достоинствами светодиодных прожекторов является их простота установки, отсутствие вредных веществ, небольшие габариты и вес. Световой поток характеризуется однородностью и равномерностью свечения. У такого типа осветителей отсутствуют пульсации и мерцания. Устройства устойчивы к вибрациям и могут работать при температуре от минус 70 до плюс 45 градусов.

Неважно, приобретается прожектор в магазине или конструируется самостоятельно, к его основным характеристикам относят:

Самостоятельное изготовление

Купить светодиодный прожектор в магазине не проблема, но гораздо дешевле и приятней будет собрать его собственными руками. На самом деле при правильном подходе изготовить самостоятельно такого типа осветитель не представляет особой сложности, учитывая, что в магазинах можно приобрести все нужное для этого. Вот список того, что понадобится для конструирования прожектора:

Одни материалы понадобится купить, а другие можно сделать из подручных средств или даже снять со старых ненужных приборов.

Матрица излучателей и драйвер

Существует три вида светодиодов. Для прожектора применяются сверхяркие светодиоды белого цвета на металлической подложке или LED. Излучатели, выполненные в пластиковых цилиндрических корпусах со штыревыми видами, для изготовления мощных прожекторов непригодны.

Как только нужное количество светодиодов или диодных сборок для получения нужной мощности куплено, начинается их монтаж на подложку. Так как при работе излучатели сильно нагреваются, то понадобится крепить их на радиатор. В качестве него можно взять любую алюминиевую или медную пластину и вырезать из неё необходимый размер, а можно применить готовый радиатор из компьютера или другой техники.

У SMD светодиодов крепёжные отверстия обычно не предусмотрены, поэтому к радиатору их приклеивают, используя теплопроводный клей. Как только все элементы приклеены, между ними понадобится обеспечить электрический контакт. Для этого, используя кусочки провода, все излучатели соединяют параллельно или последовательно друг другу с помощью пайки.

Если применяется большое количество светодиодов, то есть смысл использовать последовательно-параллельное включение. Для этого создаются ветви, состоящие из равного количества светодиодов с последовательно установленным ограничительным резистором. Его расчёт несложен: из напряжения питающей сети вычитается напряжение светодиода и делится на предельно допустимый ток.

Последнее значение определяется как сумма токов каждого элемента в ветви. Как только соединение радиоэлементов выполнено, в удобном месте радиатора просверливается отверстие, через которое пропускается пара проводов. Один провод припаивается к общему плюсу светодиодов, а другой к минусу. С обратно же стороны делается запас около четырёх сантиметров, дающий возможность свободно припаять драйвер.

В зависимости от количества светодиодов понадобится изготовить или приобрести блок питания с требуемым напряжением для их розжига. Для этого понадобится знать характеристики используемых светодиодов.

Для прожектора средней мощности можно использовать блоки питания общебытового назначения с выходным пульсирующим током до двух ампер и напряжением на 3−5 вольт выше прямого напряжения диодов. Для избегания всплесков напряжения, могущего привести к перегоранию светодиодов, драйвер должен иметь стабилизацию. Её можно выполнить, используя интегральные микросхемы: LM317, LM350 и LM338.

Сборка элементов воедино

Как только драйвер с матрицей будут готовы, понадобится определиться с корпусом, в котором свободно смогут разместиться все элементы. В качестве него можно использовать любое подходящее по габаритам ненужное устройство. Например, компьютерный блок питания, старый прожектор с лампочкой. А можно сделать и самому, но для этого понадобятся слесарные навыки.

При этом следует сразу предусмотреть возможность крепления корпуса к стенам или потолку. В качестве отражателя подойдёт обыкновенная пищевая фольга, а вместо защитного стекла можно использовать прозрачный пластик, например, из коробочки от CD дисков.

Все элементы аккуратно размещаются в середине. Для их закрепления проще всего использовать не резьбовые крепления, а, например, стяжки или клей. Но в случае ремонта при приклеивании элементов к корпусу разборка прибора существенно осложнится. Плюс со светодиодов припаивается к плюсу драйвера, а минус к общему проводу. На корпус выводится разъем для подключения к сети 220 вольт или просто пара проводов.

Делается пробное включение. Если прожектор проработал около часа, и его температура нагрева не превысила 50−60 градусов, то можно с уверенностью герметизировать корпус и начинать радоваться самостоятельно выполненному устройству.

11.11.2016 2079

Свет влияет на настроение людей и их способность выполнять рабочие задачи. Правильное освещение жилищ, предприятий и различных открытых территорий обеспечивает комфорт и благополучие людей.

П рожекторы - это устройства, предназначенные для искусственного освещения большого пространства или отдельной области. Они выполняют свои функции с помощью ламп высокой интенсивности, предполагающих многократное использование на протяжении длительного времени. Из-за этого свойства прожекторы отлично подходят для освещения как домашнего интерьера, гаража или садового участка, так и муниципальной и коммерческой собственности: стадионов, теннисных кортов, театральных сцен, парков, игровых площадок и т. д. В отличие от обычной лампочки прожекторы имеют мощный направленный световой поток и широкое поле освещения .

Общее применение

При использовании в качестве части системы освещения большой территории прожекторные панели обычно устанавливаются в стратегически важных местах по всему периметру. Мощные лампы расположены посекционно в каждой точке установки и направлены так, чтобы выделить определенную часть территории. Зачастую общий эф фект от освещения прожекторами создает видимость такой же степени, какая возможна при полном солнечном свете в середине дня.

Сценические выступления - спектакли, презентации, концерты и прочие - также выигрывают от использования прожекторов. Как правило, расположение и функции фонарей являются более сложными, чем в системах, используемых на спортивных аренах. В дополнение к обеспечению достаточного количества света для общего сценического пространства прожектор должен включать в себя точечные светильники, которые используются для привлечения повышенного внимания к какой-то одной области сцены. В центре такого освещения часто оказывается певец, актер или докладчик.

Другое общее применение прожекторов заключается в создании муниципальных систем освещения улиц , площадей , парков , мостов , водоёмов и т.д.
Мощные устройства используются на строительных и производственных площадках , позволяя не останавливать рабочий процесс в ночное время. Прожекторы также помогают спасателям и сотрудникам правоохранительных органов быстро просканировать большую площадь за короткое время, что помогает спасти жизни и защитить граждан от опасностей. Прожекторное освещение эффективнее и дешевле, чем использование других источников света.

В жилых домах и коммерческих зданиях обычно используются для освещения проездов или дворов. Предприятия зачастую устанавливают их возле своих зданий и на парковках, ведь как источники мощного света они идеально подходят для обеспечения наружной безопасности, успешно препятствуя преступникам.

Домашнее использование

Некоторые люди устанавливают в собственном саду или возле пруда , чтобы подчеркнуть декоративный ландшафтный дизайн или природные особенности. Большинство видов прожекторов имеют различные формы, цвета, размеры и мощность, что позволяет домовладельцам подобрать прибор, необходимый для той или иной области и функции.

Стандартные прожекторы , питающиеся от обычных розеток, можно использовать как светильники в доме, однако они требуют большого пространства для вытянутых лучей. Это делает их полезными в больших кухнях, гаражах и везде, где нужен дополнительный свет. Обратитесь к предупреждающей информации в руководстве пользователя, чтобы увидеть, рассчитан ли прибор для использования в помещении.

Типы

С амые распространенные прожекторы - галогенные и светодиодные . Они выпускаются в основном для бытовых целей и продаются в многообразии размеров, цветов и мощностей .

Галогенные прожекторы обеспечивают направленный бестеневой свет тёплого оттенка, имеют самые высокие показатели энергопотребления и нагрева корпуса, но отличаются немалым сроком эксплуатации (примерно 4-4,5 тысячи часов) и надёжностью. Во многих моделях есть функция управления мощностью при помощи диммеров для корректировки насыщенности светового потока.

Светодиодные прожекторы – пожалуй, самый современный вид осветительных приборов такого рода. Они могут похвастаться огромным сроком службы (от пятидесяти до ста тысяч часов) и отличаются безупречной цветопередачей, при этом устойчивы к механическим воздействиям, таким как вибрация и удары.

Энергосберегающие натриевые и металлогалогенные прожекторы чаще всего применяются в коммерческих и промышленных системах освещения. Они высокорентабельны и имеют длительный срок службы. Наиболее мощные типы прожекторов называют лампами высокой интенсивности. Эти лампы производят гораздо больше света, чем стандартные. Высокий уровень выделяемого тепла может привести к пожару при использовании внутри, поэтому лучше всего устанавливать такие прожекторы снаружи.

Металлогалогенные прожекторы работают на газоразрядных лампах, служащих примерно 15 тысяч часов. Они практически нечувствительны к изменениям напряжения, что ставит их на высшую ступеньку в рейтинге надёжности.

Принцип работы натриевых прожекторов основывается на свечении паров натрия внутри колбы при появлении электрического заряда. Цветопередача у них низкого уровня, зато высокая светоотдача и приятный желтый спектр, к тому же элементы рассчитаны на 20-25 тысяч часов работы.

По принципам использования прожекторы можно разделить на несколько видов:

Встроенные (скрытые).Как видно из названия, приборы встраиваются в поверхность заподлицо либо выпирают декоративными элементами;
Стационарные.Такие устройства устанавливаются в определённых местах, не предусматривающих их перемещение. Питаются, как правило, от основной электрической сети при помощи кабеля. Регулируются механически (выключателем) или автоматически (при помощи датчиков движения и освещения);
Еще одним вариантом являются прожекторы на солнечных батареях. Эти приборы используют солнечный свет в качестве источника энергии. Они обычно имеют кварцевые галогенные лампы не менее 100 Вт и идеально подходят для подъездного, декоративного, парковочного или офисного освещения, к тому же очень дешевы в эксплуатации. Прожекторы на солнечных батареях, как правило, имеют датчики, которые реагируют на свет, заставляя их включаться только при необходимости;
Подводное освещение является одним из элементов декора и, как правило, встречается в садах, где есть пруд, водопад или фонтан, а также в бассейнах. Водонепроницаемые прожекторы различной мощности расположены ниже уровня воды и делают поверхность водоёма и подводные объекты более выраженными, если смотреть в ночное время. Такие приборы питаются не от обычной электросети, а от 12-вольтных трансформаторов напряжения, чтобы не допустить поражения электротоком дотронувшихся до воды людей или животных;
Переносные прожекторы - удобные малогабаритные осветительные приборы, имеющие небольшой вес и возможность транспортировки и установки в самых разных местах, причём их можно устанавливать как на полу, так и на треноге регулируемой высоты, а также подвешивать к потолку или на стену. Рыбаками и дачниками особенно любимы переносные прожекторы на аккумуляторах - они не требуют подключения к сети и свободно используются в полевых условиях.

Полезные дополнения

Детекторы движения очень эффективны для обеспечения экономичной работы прожекторов. Датчики движения будут включать свет при обнаружении движения в заданной области. Детекторы могут быть приобретены отдельно. Питание прожекторов с датчиком движения осуществляется от обычной сети с напряжением 220 вольт.
Доступны прожекторы со встроенными фотоэлементами, которые автоматически выключают приборы в светлое время суток и включают при наступлении сумерек, и с таймерами, запускающими и отключающими освещение в заранее определенные часы.

Многие прожекторы высшего качества содержат и датчики движения , и фотоэлементы , и таймеры в одном устройстве.

Торговая сеть "Планета Электрика" обладает широким ассортиментом различного , в число которого входят прожекторы. С данными устройствами, их моделями и характеристиками более подробно можно ознакомиться .

Прожектором называется светильник, который светит направленно и ярко. Такой излучатель наиболее часто востребован там, где освещаемый объект существенно удален, но вместе с этим должен быть хорошо виден в тёмное время суток. Наиболее характерным примером может быть освещение прибрежных морских приграничных территорий. Такие же прожекторы применяются и при контроле сухопутных границ. Они создают яркий луч света, видимый в темноте на несколько километров. Похожие системы широко применялись в военное время для освещения воздушных целей.

Чтобы получить яркий луч света необходимо правильное сочетание двух деталей:

мощного точечного излучателя света;
достаточно большого и качественного отражателя.

Свет наилучшей направленности обеспечивает параболическое зеркало. Для параболы характерна точка, которая называется «фокус». Все лучи исходящие из этой точки после отражения становятся параллельными. От качества отражателя зависит количество поглощённого света и параллельность, а соответственно и дальность лучей в пучке света. Наилучший результат получается при использовании точечного излучателя света, который размещён в фокусе параболоида вращения.

Так устроены пограничные прожекторы, автомобильные фары и прочие излучатели дальнего действия. В пограничных устройствах применяется высококачественный отражатель диаметром два метра и более и вольтова дуга, которая наиболее близка к точечному излучателю по своим размерам и яркости. В автомобильных фарах также применяется высококачественный отражатель, который сочетается почти точечным излучателем в виде спирали лампы накаливания .

Для дальнего света используется одна спираль, расположенная точно в фокусе отражателя. Другая спираль для ближнего света смещена относительно фокуса и создаёт более рассеянный свет (показано на изображении слева).

При выборе прожектора дальнего действия рекомендуется сравнивать его с рассмотренными выше конструкциями прожекторов (пограничный прожектор и автомобильная фара). Если его экономичность не является обязательным условием, наилучшим излучателем будет лампа ДРШ (дуговая ртутная шаровая). С такой ламой получится наилучший прожектор для домашнего проектора (показан на изображении далее):

Надо применять дополнительное стекло в прожекторе с лампой ДРШ для уменьшения ультрафиолетового излучения.

Близкий по дальности света прожектор получится с ксеноновой или галогенной лампой . Их главным преимуществом будет хорошая цветопередача. У лампы ДРШ цветопередача искажена подчёркиванием синего цвета. Остальные источники для дальнего света хуже. Светодиодные матрицы и излучатели света в газоразрядных лампах других конструкций существенно меньше походят на точечные источники света и менее яркие. В комбинации с отражателями они не могут создавать луч света, который соответствует острому телесному углу.

Такие светильники могут давать много направленного света, но в пределах телесного угла более 90 градусов. Их правильнее называть не прожекторами, а софитами. Они широко используются на улицах и в помещениях. Поскольку главную роль в этих софитах играет источник света, его следует выбирать применительно к предназначению софита. Для наилучшего сочетания яркости, экономичности и цветопередачи больше всего подходят светодиодные, ксеноновые и галогенные лампы.

Если нужен экономичный прожектор с регулируемым телесным углом пучка света, надо применять в нём светодиодные лампы специальной конструкции. Основная доля света этих излучателей направлена в сторону отражателя. Перемещение отражателя относительно лампы будет менять величину телесного угла пучка света. Примеры таких излучателей показаны далее.

В помещениях и на улице при отсутствии значений температуры за пределами + 35 градусов по Цельсию светодиодные софиты также получаются наиболее экономичными и яркими. Но для наружных светильников существенное значение имеет герметичность конструкции применительно к появлению конденсата. Если он будет появляться, а затем замерзать, светодиодный софит утратит свою яркость. Софиты с натриевыми лампами и ДРЛ самые нечувствительные к температурам окружающей среды. Они всегда сильно нагреваются.

Если часто бывают туманы светильники с натриевыми лампами наиболее предпочтительны. В помещениях с температурами выше нуля градусов по Цельсию преимущества светодиодов неоспоримы. Энергосберегающие лампы не обеспечат такой же яркости при одинаковой потребляемой мощности. Потому, несмотря на более высокую цену и благодаря последующей окупаемости для большинства случаев рекомендуются к использованию

На сегодняшний день ассортимент светодиодных прожекторов представлен большим количеством разнообразных моделей, каждая из которых имеет свои характеристики и отличительные черты, влияющие, прежде всего, на стоимость устройства. Правильный подход к выбору такого светильника позволит вам обзавестись качественным прибором, при этом не потратив больших сумм на его приобретение. Наша статья поможет вам разобраться в разновидностях прожекторов, их особенностях, а также основных требованиях для покупки данного источника света.

Сфера применения и используемые источники света

Изначально рассматриваемый осветительный прибор использовался как прожектор освещения для строительной площадки, разнообразных сценических конструкций и фасадов сооружений. Современные устройства нашли свое применение, в основном, на территориях загородных домов.

Широкое распространение уличные светодиодные прожекторы получили при организации освещения различных охраняемых участков, к которым можно отнести стоянки для автомобилей, площадки для строительства, складские помещения, аэропорты, различные архитектурные сооружения, рестораны, бары и т. д.

Классифицируются прожекторы по типу ламп, применяемых в качестве источника света. В данном случае осветительные приборы делятся на:

светодиодные;
галогенные;
металлогалогенные;
натриевые.

Наиболее популярными и эффективными являются светодиодные прожекторы. К основным преимуществам таких устройств относятся:

небольшой объем потребляемой электрической энергии;
продолжительный период работы (более 50000 часов, другими словами – свыше 10 лет);
отсутствие риска повреждений от вибрации;
высокий уровень защиты IP;
защита от термического воздействия (оптимальный диапазон температуры колеблется от -30 до + 40о С);
возможность неограниченного количества включений и выключений;
безвредная утилизация;
устойчивость к незначительным механическим повреждениям;
отсутствие вредных веществ, что обеспечивает безопасность использования;
высокий уровень светоотдачи;
отсутствие необходимости в дополнительных мерах в обслуживании;
устойчивость к скачкам напряжения.

К недостаткам светодиодных источников света относится лишь их высокая стоимость. Однако стоит отметить, что затраты на приобретение LED-устройства окупятся в ближайшие несколько лет.

Галогенные осветительные приборы занимают второе место по популярности. Главное достоинство данных устройств заключается в небольшой стоимости и высоком уровне цветовой передачи. Минусом является непродолжительный период эксплуатации (максимум 4000 часов) и перегрев во время долгой работы. Если выбирать между светодиодными и галогенными прожекторами, то рекомендуется отдать предпочтение первому варианту.

Конструкция металлогалогенных осветительных приборов включает в себя газоразрядную лампу, которая отличается высоким уровнем световой отдачи. Также данные источники света излучают яркий холодный световой поток, который прекрасно подойдет для обслуживания строительных площадок либо других объектов, где требуется качественная система освещения. Металлогалогенные прожекторы отличаются надежностью и устойчивостью к скачкам напряжения.

Натриевые прожекторы располагаются на последнем месте по своей популярности. В таких осветительных приборах применяются натриевые газоразрядные источники света. В данном случае можно выделить только одно преимущество – легкая замена натриевой лампы на другой осветительный элемент.

К отрицательным моментам использования таких источников света относится низкий уровень цветовой передачи. Таким образом, прожекторы с натриевыми лампами применяются в качестве подсветки в тех участках, где нет необходимости в ярком освещении. В соответствии с вышеизложенными положениями, можно сделать вывод о том, что светодиоды представляют собой самый оптимальный вариант для применения в прожекторах.

Основные характеристики

Можно выделить следующие показатели, характеризующие светодиодные прожекторы:

Экономичность

Она достигается за счет светодиодов, выступающих в качестве источников света. Поэтому для обширных территорий, где освещение требуется в большом объеме, такие осветительные приборы наиболее предпочтительны.

Период эксплуатации

Как правило, данное устройство способно функционировать от 50000 до 100000 часов.

Напряжение

Этот показатель находится в диапазоне от 12 до 220 вольт.

Тип светодиодных ламп

Угол рассеивания

Прожекторы излучают направленный световой поток под углом 120 о.

Поток света

Если вы хотите получить достаточно яркое освещение, тогда следует выбирать осветительные приборы со световым потоком примерно в 3000 Люмен.

Уровень защиты IP

В зависимости от модели прожектора, данный показатель может иметь значения от 44 до 68 IP.

Цветовая температура

Для получения нейтрального белого освещения рекомендуется отдавать предпочтение светильникам, чья цветовая температура составляет не более 4000 Кельвин.

Выбирать светодиодный прожектор для уличного освещения следует с учетом таких факторов как:

место, где будет эксплуатироваться устройство;
дальность излучаемого потока света;
размер освещаемого участка.

Так, например, для освещения прилегающей к дому территории (крыльцо или ступеньки) достаточно будет установить светодиодный прожектор мощностью примерно 30 Ватт. Стоит отметить, что галогенный осветительный прибор в данном случае должен иметь нагрузку не менее 300 Ватт.

Также можно выделить следующий перечень нюансов, влияющих на выбор уличного прожектора:

Возможность переноски устройства . Диодные уличные прожекторы могут быть либо стационарными, либо мобильными. Последний вариант предусматривает наличие специального двигающегося крепления и рукоятки, позволяющей переносить осветительный прибор. Как правило, такие модели используются на дачных участках или для временного освещения.
Уровень устойчивости к влаге и загрязнениям (обозначается аббревиатурой IP). Значение данного показателя для уличного устройства не должно быть меньше 65. Для уверенности в качественном функционировании прожектора желательно приобрести изделие с максимальной защитой, т. е. IP 68. Стоит отметить, что при установке осветительного прибора на улице рекомендуется обеспечить дополнительную защиту, а именно — зафиксировать устройство либо под козырьком, либо под каким-либо другим навесом. Такое мероприятие исключит риск повреждения корпуса устройства под воздействием различных атмосферных осадков и ветра.
Наличие датчика движения . Приобретение прожектора с данным устройством обеспечит вам значительную экономию своего бюджета за счет уменьшения затрат на электрическую энергию, а также сделает вашу систему освещения автономной. Это объясняется тем, что такой осветительный прибор будет срабатывать лишь по двум причинам: на улице стало темно, либо датчик зафиксировал движение в радиусе своего действия.

LED-прожектор предполагает использование одного мощного светодиода или целой матрицы . Однако второй вариант конструкции крайне нежелателен, так как матрица может нагреться, вследствие чего светоотдача значительно уменьшится.
В качестве материала, из которого изготавливается корпус осветительного прибора, обязательно должен выступать алюминий либо его сплав . Выбор, к примеру, пластикового прожектора довольно нецелесообразен, так как такой светильник не устоит перед механическими повреждениями и термическим воздействием, что приведет к его быстрой поломке.
Наличие запасного источника питания (аккумулятора). Данные модели используются для временного освещения участка или при отсутствии электрической энергии.
Форма прожектора . Выбор устройства определенной формы может оказать влияние на его функциональность. Для обширных территорий рекомендуется приобретать квадратные светильники. Если необходимо создание направленного потока света, следует отдать предпочтение круглым прожекторам. В качестве подсветки различных объектов могут использоваться линейные осветительные приборы.

Стоимость и качество

На сегодняшний день светодиодные прожекторы представлены огромным количеством моделей. Одним из ведущих производителей в сфере освещения является компания Osram. К менее популярным, но все же достойным фирмам относятся Wolta и Feron.

Главными критериями эффективности данных осветительных приборов являются качественная сборка и используемые материалы, напрямую влияющие на защищенность устройств от внешних факторов. Таким образом, прожекторы следует приобретать у надежных торговых марок.

Перед покупкой желательно посоветоваться с опытными консультантами, которые могут помочь с выбором производителя. Следует отметить, что не всегда предпочтение отдается продукции известных фирм. Также высокая стоимость осветительного прибора не является гарантией качества товара. Перед приобретением обязательно осмотрите светильник. Корпус прожектора обязательно должен быть металлическим, что обеспечит его устойчивость к внешним повреждениям.

Светильники с нагрузкой в 150 Ватт, выпускаемые компанией Wolta, обойдутся вам не более чем в 7000 руб. Фирма Feron представляет достаточно качественные осветительные приборы, соответствующие всем техническим нормам. Минимальная стоимость светодиодных ламп этого производителя находится в районе 650 руб., однако, ее мощность составляет всего 10 Ватт. Мощные источники света имеют более высокую цену.

Установка

Мероприятия по монтажу светодиодных прожекторов осуществляются в два этапа: непосредственно установка осветительного прибора и его подключение к источнику питания. Однако алгоритм действий может иметь и другую последовательность. Например, в случае, когда после фиксации корпуса светильника доступ к коробке с клеммами будет невозможен, подключение к сети производится в первую очередь.

Установка прожектора на поверхность выполняется при помощи кронштейна либо поворотной скобы. При этом для фиксации предназначено не более трех отверстий. Для начала необходимо извлечь скобу, закрепить ее на выбранную поверхность, а затем вмонтировать светильник.

Также следует убедиться в герметичности коробки с клеммами после соединения ее с питающими кабелями. Если осуществляется установка датчика движения, то данный прибор соединяется с прожектором до монтажа на поверхность.

В качестве места крепления светильника могут выступать как горизонтальная, так и вертикальная поверхность. Установка светодиодного прожектора крайне проста и может осуществляться самостоятельно.

Грамотно подобранный уличный осветительный прибор не только обеспечит качественную и долговечную работу, но и украсит собой вашу территорию.