Классы светораспределения светодиодных ламп

Этап 4. Температурный расчёт

Известно, что любой источник света при работе выделяет тепло. Светодиоды не являются исключением из этого правила, хоть они и греются значительно меньше источников света предыдущих поколений (например, ламп накаливания). Перед разработчиками, таким образом, стоит задача сконструировать светильник так, чтобы вырабатываемое тепло эффективно отводилось, а перегрев устройства был предотвращён

Для решения этой задачи выполняется тепловой расчёт, в ходе которого специалисты принимают во внимание:

характеристики светодиодов, выбранных на предыдущем этапе;
свойства материалов, из которых будут выпускаться светодиодные светильники;
габариты и форму разрабатываемых световых устройств;
условия, в которых будут эксплуатироваться светильники.

Светотехнический расчет

На этом этапе осуществляются подбор оптической системы для получения нужной кривой силы света (КСС), а также выбор светодиодов. Не следует думать, что оптическая система — это непременно какие-то линзы и отражатели. Стекло, которое закрывает светодиоды — это тоже часть оптической системы, которая оказывает свое влияние на КСС. Рассеиватель — это тоже оптическая система. И здесь мелочей не может быть.

Оптическая система, встроенная в светодиоды, называется первичной оптикой. Остальные элементы оптической системы, расположенные вне светодиода, называются вторичной оптикой. В ряде случаев первичная оптика уже дает необходимую КСС, но, как правило, в светильниках, предназначенных для помещений с высокими потолками, а также в прожекторах, вторичная оптика является обязательной, так как требуется обеспечить небольшой (порядка 15…30 градусов) угол распределения света.

От выбора оптической системы во многом зависит то, насколько будет устойчив светильник к агрессивной среде. Например, для светильников, устанавливаемых в заводских цехах с высокой концентрацией агрессивных веществ, можно порекомендовать светильники с оптической системой на основе поликарбоната Macrolon LED производства немецкой фирмы Bayer. Именно такой поликарбонат использует в оптической системе своих светильников, например, российская компания «АтомСвет».

Создание светодиодных светильников

Выбор светодиодов является важным моментом в проектировании светильников. В массовом сознании потребителя сложилось представление о том, что, если в светильнике установлены светодиоды Cree, то это автоматически гарантирует качество. Конечно, Cree — одна из ведущих компаний, производящих светодиоды. Но, к сожалению, если посмотреть на объемы светильников якобы со светодиодами Cree, предлагаемыми на рынке, то обнаружится, что эта компания столько светодиодов для них просто не выпускает. То есть или используются какие-то выбракованные светодиоды, пусть и именитого производителя, или просто под «раскрученный бренд» на самом деле ставят что-то другое. Японская компания Nichia также является одним из ведущих мировых производителей светодиодов. Мало того, именно в ее лабораториях были созданы первые светодиоды белого свечения.

Но одного «громкого» бренда недостаточно. Одни и те же производители выпускают светодиоды с разными наборами параметров, так называемыми бинами. Выбор нужных бинов из многообразия предлагаемых производителем светодиодов — настоящее искусство, и от того, насколько конструкторы им владеют, и зависит то, будет ли светильник радовать потребителя приятным белым цветом или же появятся какие-то неприятные глазу оттенки. От выбираемых бинов также зависит энергоэффективность светильника.

Следует отметить, что на заводы по производству светильников все чаще поступают не отдельные светодиоды, а готовые светодиодные матрицы. В них светодиоды уже подобраны по бинам для решения тех или иных задач.

Создание светодиодных светильников
Создание светодиодных светильников
Создание светодиодных светильников

Монтаж потолочных светильников

Перед началом монтажных работ необходимо обратить внимание на некоторые особенности. Мощность светильников зависит от специфики помещения, начиная его размерами и заканчивая оформлением

Не существует единственной схемы точного расчета, так что все нюансы должны учитываться индивидуально.

Использование исключительно потолочных светильников не всегда целесообразно. Для многих помещений оптимальным решением станет комбинация разных источников освещения, включая настенные, напольные, настольные модели, а также споты.

В некоторых случаях вместо стандартных светодиодных светильников можно использовать светодиодную ленту или другие оригинальные решения.

Перед установкой разрабатывается схема будущей проводки. В ней необходимо учесть типы соединения и основные функциональные точки

Угол падения света всегда равнее углу отражения, что немаловажно в помещениях с телевизорами и мониторами

Для прокладки электропроводки используется специальный провод двойной изоляции.

Для потолочного освещения сечение обязательно рассчитывается отдельно, в зависимости от мощности и потребления тока. Монтаж может проводиться на любом этапе ремонта, исходя из текущего плана и удобства.

Перед началом работ на потолок переносится вся разметка с точками крепления и установки. Провода закрепляются каждые 40-50 сантиметров, чтобы в будущем избежать провисания. В процессе могут использоваться специальные дюбель-хомуты и прочая фурнитура.

Обычно после финишных потолочных работ проводка становится недоступной для полноценного обслуживания, так что каждый шаг должен быть выполнен максимально профессионально и надежно. Для сокращения объемов работ используются предварительно заготовленные жгуты и другие приемы.

Для закрепления светильника в потолке подготавливается отверстие, диаметр которого чуть меньше фланца корпуса.

Большинство моделей обладают специальными ушками на пружине, которые сводятся для проникновения в это отверстие, после чего отпускаются и фиксируют лампу. Конструкция позволяет с легкостью скрыть крепление, а также заменить элемент при необходимости.

Для работы с пластичными материалами потолка существуют дополнительные системы, благодаря которым со временем они не провиснут.

Специальная арматура, представленная в разных вариациях и размерах, чаще всего используясь для создания скрытой платформы, к которой и будут крепиться светильники.

После монтажа корпуса к нему подводится провод и фиксируется при помощи клеммной колодки. На цоколь надевается патрон, в корпуса вставляется лампочка, к примеру на 220в, а вся система снова фиксируется разжимной пружиной.

Замена лампочки светодиодной 220в для светильников потолочных

При замене лампы обязательно необходимо помнить о технике безопасности. Все работы должны производиться только на устойчивой поверхности и с выключенным освещением.

Сама замена состоит из трех основных этапов:

Разблокировка лампочки в корпусе, в котором она держится специальным фиксирующим кольцом, как на фото выше.
Изучение характеристик лампы;
Замена на аналогичную модель и фиксация конструкции.

Если при использовании светодиодных ламп не хватало освещения, можно приобрести модель с другим цветом излучения – белым вместо желтого. Это позволит увеличить световой поток, не влияя на мощность.

Лучше использовать лампы одной модели, ведь только так можно достичь максимально равномерного и гармоничного освещения. Для работы рекомендуется использовать перчатки, чтобы не повредить лампу и не сократить срок ее службы.

Согласно отзывам экспертов особое внимание при выборе стоит уделить таким известным компаниям как Ecola и CREE, так как на данный момент именно они являются лидерами светодиодного освещения

Как выбрать накладной светильник

Квартира (дом) не требует ламп с большой мощностью, что нельзя сказать о производственных помещениях. Они выдвигают определенные требования для светодиодных ламп. В первую очередь, здесь в приоритете находится качество функционирования, а не внешние показатели. Именно от этого напрямую зависит работоспособность сотрудников

Важно выбирать лампы с естественным цветом, чтобы избежать искажения внешнего вида интерьера

В офисном пространстве предпочтительнее устанавливать светильники строгих форм (квадратные и другие). Однако не стоит забывать о комфортности, уютности в помещении. Монтаж конструкции не должен вызывать затруднений, чтобы при надобности светильник можно было легко перенести.

Так как в основном помещения для офиса имеют большую высоту потолков, то с заменой перегоревшей лампочки может возникнуть проблема. Чтобы избежать данного недоразумения, лучше остановить выбор на светодиодных лампочках. Они достаточно долговечны в процессе функционирования.

Все «за» и «против» диодных светильников

Полимерная пленка не выдерживает излишнего термического воздействия.

При проектировании освещения я советую вам обратить внимание на одно важное обстоятельство. А именно – полимерная пленка боится высоких температур. От их продолжительного воздействия материал изменяет цвет, становится неэластичным и может даже разрушиться

От их продолжительного воздействия материал изменяет цвет, становится неэластичным и может даже разрушиться.

Обычные лампочки накаливания должны быть расположены далеко от натяжного полотна.

Поэтому, есть только две возможности без проблем обустроить освещение натяжного потолка:

Поместить светильники подальше от поверхности пленки.
Применить лампы, имеющие небольшую теплоотдачу.

Основа этих маленьких лампочек – кристаллы, имеющие очень низкую теплоотдачу.

Основные преимущества

Сравнительные достоинства светодиодных ламп.

Помимо низкой теплоотдачи, диодные светильники имеют такие плюсы:

Высокий уровень экологической безопасности. Такие лампы не содержат опасных для нашего здоровья веществ. Поэтому пришедшие в негодность приборы не надо утилизировать особым образом.
Отличные показатели экономичности. Светодиоды расходуют электроэнергии в четыре раза меньше, нежели идентичные с ними по мощности лампочки накаливания. И почти в два раза, чем энергосберегающие неоновые аналоги.

Кристаллы могут светиться самыми разными цветами.

Достаточно широкий спектр цветов. Светодиоды могут испускать белый, красный, синий, желтый, зеленый свет. Это дает возможность экспериментов со свето-дизайном помещений.

Свет таких приборов комфортен для зрения.

Мягкость излучения. Диодные лампы светят ровно, без мерцающего эффекта, который быстро утомляет глаза.
По прочности такие светильники оставляют далеко позади аналоги, функционирующие на иных принципах.
Продолжительный срок службы. Ведущие производители, выпускающие качественную продукцию, дают на нее гарантию до 10 лет. Светодиодные кристаллы не бьются и имеют потенциальный ресурс работы 35-100 тысяч часов.

Немногочисленные минусы приборов

Источник на диодах обойдется вам дорого, но служить будет очень долго.

Сомнительный недостаток — это высокая цена светодиодных приборов. Однако если учесть их экономичность, долгий срок службы и практичность, то этот минус можно считать условным.

Китайская продукция часто грешит плохим качеством.

В светодиодных лампочках нет доступа воздуху. Потому их запрещено ставить в закрытых осветительных приборах.

Радиатор делает лампочку более тяжелой и габаритной.

Сейчас мощные светильники такого типа оснащаются радиаторами. Вследствие этого, повышается их масса.
Диодные лампочки при нагревании в +60˚ мутнеют и перестают работать. Поэтому их не рекомендуется применять во влажных помещениях и там, где наблюдается повышенная температура воздуха.

Колпак, рассеивающий свет, понижает яркость лампочки.

Такие светильники оборудуются рассеивателями света. Они в определенной степени уменьшают мощность питающих элементов.

Выбор драйвера

Выбор драйвера во многом определяет место, где планируется установка светильника.

Например, в условиях складского помещения для светильника понадобится драйвер с рабочей температурой выше 0◦С и степенью влагостойкости от IP 20

Если освещать будем офис или любое другое административное помещение, где работают люди и нужна высокая освещаемость, то в таком случае надо брать во внимание и коэффициент пульсации: он не должен быть выше 5%. Границы входящего напряжения зависят от конкретных условий

Например, если в помещении установлено большое количество оборудования или оно достаточно мощное, то есть вероятность падения (скачков) напряжения в сети. В этом случае понадобится источник питания с универсальным входом.

Блоки питания и драйверы для светодиодных светильников

Напряжение в сети офисных помещений обычно стабильно, и стандартного диапазона входных напряжений бывает более чем достаточно. Но в любом случае светодиодный светильник нуждается в корректоре коэффициента мощности, потому что прибавочная мощность оказывается выше порога в 25 Ватт. Есть модели, рассчитанные на внутреннее освещение. Это модели светильников PLD-40 и PLD-60. Их коэффициент пульсации не выше 20%, а значит, они подойдут для освещения помещений, не требовательных к яркому освещению. Драйверы таких моделей защищены от короткого замыкания и перегревов, а также имеют полное соответствие требованиям электромагнитной совместимости. Таким образом, примеры моделей PLD-40 и PLD-60 продемонстрировали нам прекрасное соответствие для стандартных светильников без регулировки освещения.

Блок питания PLD-60-1050B для внутреннего светодиодного освещения

Требования к драйверам в зависимости от назначения светильника:

Если светильник устанавливается для наружного освещения, то главное требование для его драйвера – это широкий диапазон переносимых температур, гарантирующих исправную работу после длительного нахождения на морозе.

Герметичный контроллер с драйвером светодиодного светильника

Блок питания (кроме того, что он должен быть защищен указанным способом) должен обладать широким диапазоном входного напряжения ввиду того, что линии питания весьма нестабильны. Он должен быть надежно защищен от перепадов напряжения.

Если светильник устанавливается для освещения дорог, железной дороги, метро, то драйвер у такого светильника должен обладать виброустойчивостью. Этому способствует компаунд, который залит в блоки питания, что позволяет ему не воспринимать вибрации. В противном случае элементы просто отвалятся от платы при первой же вибрационной атаке.

От качества выполнения деталей драйвера зависят все параметры и возможности светильника. Среди них и такие важные, как уровень пульсации, диапазон рабочих температур, устойчивость к скачкам напряжения, температурный диапазон

Вот почему так важно качество комплектующих этого прибора. Как известно, светодиодный светильник led сам по себе является очень надежным осветительным прибором, отличающимся долговечностью

Однако он не сможет пройти весь срок своей службы, если не подойти должным образом к выбору драйвера в светодиодных лампах. Ведь основная причина выхода из строя светильника — не перегоревший светодиод, а плохой драйвер. Именно из-за него вам придется носить светильник на ремонт.

Преимущества светодиодов

Офисный светодиодный потолочный светильник постепенно вытесняет привычные лампы накаливания не только в общественных помещениях – он все чаще устанавливается и в жилых домах. Такая популярность объясняется следующим:

Долговечность и экономичность. По сравнению с обычными лампами он способен работать в 10 раз дольше. Если кому-то покажется высокой цена светодиода, то рекомендуется умножить стоимость обычной лампочки на 10, результат получится намного выше, не говоря уж о том, что светодиодные светильники расходуют намного меньше электроэнергии.
Безопасность. Малый расход электричества обеспечивает полноценное освещение помещений, но при работе выделяется очень мало тепла. Светодиоды допускается монтировать на натяжные потолки устанавливать в люстры с матерчатым абажуром.
Устойчивость к перепадам напряжения. Стандартные лампы накаливания при перепадах напряжения начинают раздражающе мигать, в отличие от светодиодов, которые продолжают светить ровно.
Создание микроклимата. При стандартном освещении выделяется большое количество тепла, и через некоторое время в комнате становится жарко, возникает необходимость проветрить или включить кондиционер. Светодиод, благодаря своему слабому нагреву, позволяет долго сохранять оптимальную температуру воздуха.
Обеспечение комфорта. Светильники для офисов потолочные излучают мягкое, но в то же время достаточно яркое излучение без пульсации, свойственной лампам накаливания. Равномерное нерезкое освещение создает комфортную атмосферу и способствует повышению работоспособности.

Также немаловажную роль играет и разнообразие. Светодиодные светильники для офиса потолочные производители выпускают в различных вариантах: от простых и дешевых моделей для офисных коридоров и комнат до эксклюзивных ламп, которые устанавливают в элитных залах или в квартирах.

Расчет мощности и количества светильников

Мощность светильников зависит от размеров помещения (площади, высоты и формы), цвета стен и мебели, назначения комнаты и предпочтений хозяина. Кто-то любит яркий свет, а кому-то по душе теплый, рассеянный свет небольшой яркости.

Точный расчет мощности и количества светильников, с учетом всех факторов выполнить практически невозможно. Для оценочного расчета можно воспользоваться данными по освещенности, представленными в таблице, благодаря которым, с учетом светового потока, зависящего от типа лампочки, можно определить, сколько и какой мощности нужно установить в помещении светильников, в зависимости от его вида.

Вид помещения	Мощность, необходимая для освещения 1м2 площади помещения в зависимости от типа лампы
Накаливания	Галогеновая	Энергосберегающая	Светодиодная
Детская	40	30	10	5
Кухня	30	25	7	4
Гостиная, ванная, санузел	25	20	6	3
Спальня, прихожая, коридор	20	15	5	2
Подсобные помещения	10	7	2	1

Рассмотрим пример расчета, который я делал для коридора прихожей. Планировалась установка светодиодных потолочных точечных светильников. Форма коридора представляет собой букву Т с площадями участков 2,8 м2 и 4,5 м2. Общая площадь коридора составляла 7,3 м2. Вычислим необходимую мощность светильников 7,3×2=15,6 Вт. Так как высота потолков составляла 2,75 м и стены планировалось покрасить в цвет крем-брюле, с учетом сложной формы коридора, то оптимальным решением будет установка четырех потолочных точечных светильников с установленными в них светодиодными лампами с небольшим запасом, мощностью 5,5 Вт, напряжением питания 220 В со штыревым цоколем GU5,3

Штыревой цоколь для подвесных потолков хорош тем, что имеет малые габариты, что важно при небольшом по высоте межпотолочном пространстве

На стенах в коридоре до ремонта висели картинки художников, которые планировалось после окончания ремонта оставить на прежних местах. Поэтому, для неискаженной цветопередачи были выбраны светодиодные лампы белого света, цветовой температуры 4000 К. Если Вам нужен теплый свет, то следует выбирать лампу цветовой температуры 2700 К.

Надо заметить, что встраиваемые потолочные светильники в помещениях использовать в качестве единственного источника освещения не всегда целесообразно. Гораздо лучший результат можно получить применением дополнительно настенных светильников или настольных ламп в зоне работы или отдыха. В таком случае мощность ламп в потолочных светильниках можно уменьшить.

При наличии светильников локального освещения вполне возможно полностью отказаться от встраиваемых в подвесной потолок светильников, заменив их подсветкой потолка светодиодной лентой.
Так что при решении вопроса освещения помещений квартиры есть, где развернуться творческой фантазии.

Этап 3. Выбор электроники

На этой стадии производства светодиодных ламп освещения специалисты выбирают один из основных узлов светильника – его драйвер (блок питания). Правильный выбор имеет большое значение: он обеспечивает длительный срок службы драйвера, а значит, и самого светильника, позволяет конечным потребителям уменьшить издержки, связанные с ремонтом светодиодного освещения. Существуют два пути:

блок питания можно разработать и изготовить с нуля — непосредственно на предприятии, на котором будет осуществляться производство светильников;
драйвер можно заказать у сторонней компании, которая хорошо себя зарекомендовала в деле производства этих компонент.

Кроме блока питания на данном этапе подбираются другие электронные узлы (в частности, такие как диммеры).

Методы установки светильников

По методу установки своими руками, относительно полотна, диодные светильники делятся на наружные аналоги и внутренние.

Монтаж светильников внутри полотна

Схема установки светильника внутри потолка.

При таком монтаже осветительные приборы с натяжным полотнищем не контактируют. Корпус светильника располагается в промежутке меж материалом отделки и плитой перекрытия. Видимой остается лишь лампочка либо линза.

Внутренняя установка светильников оставляет плоскость полотна ровной, без выглядывающих из него элементов. Это справедливо и для поверхностей, имеющих простую форму и для криволинейных потолков. В особенности арочных аналогов и волнообразных.

Установка осветительных приборов идет полным ходом.

Конечно, монтируются внутренние осветительные приборы еще до установки натяжного полотнища. Фиксируются они непосредственно к базовому потолку или на специальных приспособлениях.

Платформа для установки прибора.

В их качестве можно использовать:

профили и платформы из стали и пластика;
бруски из дерева;
вертикальные подвесы.

После натяжения пленки или ткани к полотну клеятся термокольца. В их внутреннем пространстве материал вырезается. Через полученные отверстия и будет излучаться свет.

Светильники потолочные светодиодные, установленные внутри облицовки, не требуют внимания к своему оформлению, т.к. их не видно.

Однако я советую вам озаботиться мощностью приборов. В замкнутом промежутке полотно может перегреваться и от этого провисать.

Наружная установка

Установка прибора с внешней стороны полотна.

Светильники, располагаемые снаружи натяжного потолка, должны подбираться и по эстетическим критериям. Однако по мощности их можно не ограничивать.

Корпуса приборов обычно производятся из стали и покрываются глянцевой либо матовой краской. Плафоны и декоративные элементы светильников могут быть пластиковыми, хрустальными либо стеклянными.

При оснащении приборов поворотным устройством, световые лучи от них вы сможете направлять в любую нужную сторону. Это можно делать горизонтально, вниз вертикально, под разными углами на стены либо предметы обстановки.

Все готово к монтажу источников света.

Перед установкой потолка, в точках монтажа наружных светильников, на перекрытии крепится надежное основание под них. На полотне размечаются участки прохождения фиксирующих деталей, к ним крепятся термические кольца. После монтажа пленки/ткани светильники привинчиваются к несущим элементам.

Советы

Инструкция предупреждает, что выбирать диодные светильники следует исходя из высоты потолков.
Если она небольшая, я вам не советую усугублять положение вещей, ставя внутренние лампы. Откажитесь также и от габаритных люстр.

Кулачковое крепление полотна.

Прекрасный вариант для низкопотолочных помещений — фиксация натяжного полотна кулачковым методом. При таком решении вы потеряете всего-то 2 сантиметра от высоты стен.Слабую же натяжку пленки скомпенсируют наружные светильники. Они прижмут провисающий материал к закладным элементам.
Поливинилхлоридное покрытие не может нести на поверхности сколько-нибудь существенной нагрузки. При значительной площади потолка вам придется усилить полотно соединительными профилями. Либо светильниками, зафиксированными на плите перекрытия.

Правила выбора

Перед приобретением круглого светильника нужно как следует изучить его технико-эксплуатационные характеристики и физические параметры. Подбирайте устройства в зависимости от способа монтажа и особенностей освещаемой комнаты.

На частных объектах достаточно устройств средней мощности — от 5 до 12 Вт. С увеличением площади помещения повышается и мощность оборудования.

Обращайте внимание на тип диодов и производителя изделий. Лучше всего выбирать продукцию известных и проверенных компаний, чтобы максимально обезопасить себя от приобретения подделок без радиатора

Каждое устройство характеризуется определенной степенью защиты от пыли и влаги — IP + две цифры. Первая цифра указывает на защиту от проникновения пыли, вторая — влаги. Чем выше, тем лучше.

В помещениях с высоким уровнем влажности устанавливайте осветительные устройства с индексом не ниже «6». Нередко изготовитель указывает на упаковке, куда именно следует крепить светильники — на потолок, стены, встраивать в пол для организации декоративной подсветки и т. п.