Требования для уличного светодиодного светильника

Нормы и требования для уличного освещения

Основная цель уличного освещения – обеспечение безопасности участников движения в тёмное время суток.

Основные параметры, которые до сих пор согласно российским нормативам, являются определяющими для уличного освещения:

• средняя яркость дорожного покрытия,
• равномерность распределения яркости дорожного покрытия,
• срок службы светильников.

Светодиодное освещение для улиц

Существуют дополнительные параметры (пульсация светового потока, коэффициент цветопередачи, коррелированная цветовая температура), которые, безусловно, влияют на безопасность движения, но, к сожалению, до сих пор не нормируются для уличного освещения. Следует отметить, что в последнее время на них стали обращать больше внимания, и нужно быть готовыми к тому, что в ближайшее время они войдут в нормативы.

Преимущества светодиодных светильников по сравнению с газоразрядными

Основная задача разработчиков и производителей светильников – обеспечить выполнение норм уличного освещения с минимальным энергопотреблением и максимальным сроком службы.

Именно в этом заключаются основные преимущества светодиодных (LED) светильников по сравнению с газоразрядными – высокая световая эффективность и малое энергопотребление.

Это достигается несколькими факторами: светодиод сам по себе является очень высокоэффективным преобразователем электроэнергии в свет. Сейчас в серийном производстве есть светодиоды с эффективностью более 200 лм/Вт, а лабораторные образцы имеют эффективность около 300 лм/Вт. Для сравнения, серийно выпускаемые мощные натриевые лампы имеют эффективность 130 лм/Вт, ртутные – не более 60 лм/Вт, а маломощные лампы имеют ещё более низкую эффективность – 80 и 40 лм/Вт соответственно.

Вторым фактором, позволяющим уличным LED светильникам достигать высокой эффективности при эксплуатации, является направленность излучения. Светодиоды светят только в одну сторону, что позволяет получать КПД светильника до 96%. Газоразрядные лампы светят во все стороны, для них требуется специальный отражатель, чтобы перенаправить свет в нужную сторону, а это существенно понижает КПД прибора. С учётом защитного стекла КПД стандартных светильников с газоразрядными лампами не превышает 75%.

Схема типового загрязнения светильника с газоразрядной лампой и светодиодного светильника

Например, светодиодный светильник мощностью 85 Вт, даёт такой же световой поток (9750 лм), как и светильник с ртутной лампой 250 Вт, потребляющий мощность 260 Вт (экономия электроэнергии в 3 раза. ).

Следует учесть, что эти значения эффективности достигаются новыми, только что установленными лампами. Но светодиодные светильники имеют и ещё одно принципиальное преимущество: более медленная деградация светового потока с течением времени. Следовательно, при расчетах можно закладывать меньший коэффициент запаса.

В ходе эксплуатации выяснилось, что уменьшение светового потока, вызванного запылённостью, у газоразрядных светильников на порядок выше, чем у светодиодных, поскольку LED светильники имеют всего одну поверхность, подверженную загрязнению (см. рисунок).

Важно не только произвести максимальный световой поток, но и правильно его распределить. Светодиодные светильники и здесь имеют преимущество перед газоразрядными лампами. Малый размер светодиодов позволяет разрабатывать и производить под них линзы и рефлекторы, более эффективно использующие световой поток для обеспечения максимальной равномерности распределения яркости дорожного покрытия и максимального оптического КПД светильника по сравнению с рефлекторами для громоздких газоразрядных ламп.

Срок службы светодиодных светильников – более 50 000 часов (свыше 12 лет). Все элементы светильника долговечны, в отличие от светильников с газоразрядными лампами. Для сравнения, срок службы ртутных ламп серии ДРЛ – 8 000 часов, лучших натриевые лампы серии ДНаТ – 20 000 часов.

Рассмотрим дополнительные преимущества светодиодных светильников, которые также важны для обеспечения безопасности движения:

1. Низкочастотные световые пульсации. В традиционных газоразрядных светильниках пульсация света около 80-100%. Это повышает утомляемость водителей и вызывает стробоскопический эффект, что увеличивает вероятность ДТП. У большинства LED светильников пульсации не превышают 10-20%.
2. Индекс цветопередачи. Индекс цветопередачи светодиодных светильников – 70-90, ртутных ламп – 40-60, натриевых ламп – 30-40. С учётом особенностей сумеречного зрения человека видимость объектов при освещении их светодиодными светильниками в несколько раз выше, чем при освещении натриевыми светильниками. Это увеличивает скорость реакции участников движения и снижает аварийность на дорогах.
3. Коррелированная цветовая температура. Широкий диапазон цветовых температур светодиодов (2400-10000 К) позволяет выделять цветом особо важные в плане безопасности участки дороги. Например, основная часть дороги освещается светом с цветовой температурой 6000К (холодный цвет), а пешеходные переходы выделены светом с цветовой температурой 3000К (тёплый цвет).
4. Мгновенное включение при подаче питающего напряжения и стабильная работоспособность при любой температуре на всей территории Российской Федерации. Светильники с лампами ДРЛ и ДНаТ крайне неудовлетворительно запускаются при температурах ниже -15°C, а выход на режим занимает 10-20 мин.
5. Мгновенная возможность повторного включения. В газоразрядных светильниках потребуется несколько минут для остывания лампы, прежде чем её удастся включить повторно.
6. Отсутствие пусковых токов. Начальный ток светодиодных светильников превышает номинальный ток всего на 15-20%, пусковой ток газоразрядных светильников в 2-3 раза превышает номинальный ток.
7. При повышенном входном напряжении резко возрастает энергопотребление газоразрядных светильников и падает их срок службы, в LED светильниках мощность практически не зависит от входного напряжения.
8. Светодиодные светильники не требуют специальных условий утилизации, так как не содержат ртути, ее производных и других ядовитых, вредных или опасных составляющих материалов и веществ. Во всех же традиционных газоразрядных светильниках присутствует ртуть или её соединения.
9. В светодиодных светильниках есть возможность уменьшать уровень светового потока в ночное время за счет снижения потребляемой мощности на 30-50%, что приводит к значительной экономии электроэнергии.

105484, г. Москва, 16-я Парковая 26
Тел.: +7 (495) 967-74-33

Источник

Правила выбора уличных консольных светодиодных светильников

Уличное освещение играет немаловажную роль в жизни современных городов и более мелких населенных пунктов. Яркие фонари, освещающие зону передвижения пешеходов или автомобильные магистрали, существенно повышают безопасность в темное время суток.

Чаще всего вдоль дорог устанавливают уличный консольный светодиодный светильник. У него есть масса достоинств. Например, за счет встроенного кронштейна можно изменять угол наклона корпуса с источником света, направляя поток в нужную сторону. Также данное устройство является универсальным, поскольку может эксплуатироваться на объектах разного целевого назначения.

Разновидности уличных светодиодных светильников

Светодиодные осветительные приборы являются самыми распространенными, что обусловлено массой преимуществ, включая существенную экономию электрической энергии.

По назначению выделяют следующие модели:

1. Консольные, о которых пойдет речь ниже. В большинстве случаев их монтируют вдоль автомобильных дорог, на городских площадях и улицах общего назначения. Нередко светильники можно встретить на территориях частных домов. Обычно размещают их на большой высоте – не менее 3,5 м.
2. Уличные прожекторы используют для эффективного освещения домов, деревьев, архитектурных сооружений и спортивных стадионов. В отличие от консольных фонарей, дают более направленный световой поток.
3. Область применения садово-парковых светильников заложена в наименовании (городские скверы, садовые дорожки и т.д.). Их монтируют на стенах строительных объектов, устанавливают на заборы, столбики или размещают на земле. Зачастую высота установки не превышает 1,5-2 м.

Приоритет установки консольных исполнений

Гарантировать эффективную эксплуатацию консольного осветительного прибора для наружного применения можно лишь при строгом соблюдении ряда рекомендаций и требований. Перечислим основные из них:

• высокий уровень безопасности, который возможен при наличии качественной защиты электрической проводки, повышенной прочности и герметичности корпуса, исключающей попадания пыли, влаги и атмосферных осадков (что могло бы вызвать короткое замыкание);
• функциональность – полное соответствие необходимым технико-эксплуатационным параметрам, включая мощность, цветовую температуру, световой поток;
• максимальное удобство обслуживания – при необходимости рабочий персонал должен получить своевременный доступ к источнику света;
• встроенный рассеиватель должен обладать высокой прочностью, быть устойчив к перепадам температуры и механическим воздействиям;
• экономичность – одна из главных особенностей, благодаря которым городские службы выбирают светодиодные изделия.

Консольная конструкция светильников со светодиодами дает несколько явных преимуществ прибору:

• хромированный отражатель повышает коэффициент полезного действия до 95 %;
• корпус отличается высокой прочностью;
• полная герметичность и качественная защита от пыли и влаги;
• устойчивость к вибрациям, которые постоянно воздействуют на приборы, размещенные на мостах или эстакадах;
• стойкость к формированию коррозии.

Светодиодные светильники консольного типа удовлетворяют всем требованиям, описанным выше. Выгляните в окно квартиры или дома, прогуляйтесь по городу и заметите, что такие осветительные устройства используют для освещения улиц, пешеходных дорожек, главных и прилегающих автомобильных дорог, пешеходных переходов и других важных элементов. Более специфичное применение – придомовая территория частного сектора.

В завершение темы о преимуществах изделия следует отметить его многозадачность: консольное крепление подразумевает монтаж как на специальной опорной конструкции, так и на стенах здания и прочих вертикальных плоскостях. В некоторых случаях возможна подвесная установка.

Классификация консольных светильников

В зависимости от типа используемого источника света консольные устройства делятся на три основные разновидности:

• светодиодные – ДКУ;
• ртутные – РКУ;
• натриевые – ЖКУ.

Во всех аббревиатурах зашифрована основная информация по светильникам – тип, модель, предназначение:

• К – консольные;
• У – уличные;
• Д – светодиоды;
• Ж – натриевая лампа дугового типа;
• Р – ртутная лампа.

ЖКУ и РКУ потребляют большое количество энергии (оно меньше, чем при эксплуатации ламп с нитью накала), поэтому в последнее время все чаще заменяются на энергетически эффективные светодиодные конструкции. Одна из наиболее распространенных моделей данных устройств – «Кобра-150».

Критерии выбора консольных светильников

Прежде чем купить консольный источник света, рекомендуем обратить внимание на несколько важных параметров: мощность, световой поток, класс защиты, температура цвета, долговечность и т.д. В случае со светодиодными приборами нужно обратить внимание на производителя излучателей. Лучше всего выбирать конструкции с элементами японской компании Nichia или американской Cree. Это бренды, проверенные временем.

Мощность

Когда определитесь, светильник какого типа собираетесь эксплуатировать для уличного освещения, предстоит выбрать мощность изделия. Ее величина напрямую связана со световым потоком, измеряемым в люменах (сокращенно лм), и обязательно указывается на упаковке и в паспорте каждого осветительного устройства. Не забывайте о другой, не менее важной характеристике – норме освещенности поверхности, измеряемой в люксах (сокращенно лк). Она четко указана в действующих СНиП.

Поэтому при выборе мощности изделия нужно ориентироваться на все перечисленные параметры. Например, пока не изучена вся картина в целом, нельзя с полной уверенностью сказать, что будет достаточно светильника мощностью 100 Вт.

Освещенность той или иной поверхности зависит от количества светового потока и расстояния до светильника. С увеличением высоты установки будет падать освещенность. Для расчета нужной мощности пользуются сложной формулой. Найти ее можно в различных справочниках. Другой вариант – обратиться к профессиональному специалисту.

Степень защиты

Уличные светильники имеют ударопрочный корпус, устойчивый к пагубному действию окружающей среды. Тем не менее, по уровню защиты осветительные изделия делятся на несколько разновидностей, и выбор в пользу той или иной должен совершаться на основе условий будущей эксплуатации.

Каждому светильнику присваивают определенный класс, соответствующий общепринятому стандарту защиты электрического оборудования от внешних факторов (IEC-952). В целом данная маркировка выглядит так: IP XY, где X указывает на защиту от твердых частиц, а Y – от влаги. При этом X может принимать значение от «0» до «6», а Y – от «0» до «8».

Возможные значения индекса защиты от пыли:

• «0» – защита отсутствует;
• «1» – частицы величиной более 50 мм;
• «2» – более 12,5 мм;
• «3» – 2,5 мм и выше;
• «4» – 1 мм и более;
• «5» – частичная защита от пыли;
• «6» – полная защита от пыли.

Возможные значения индекса защиты от влаги:

• «0» – защита отсутствует;
• «1» – вертикальные капли;
• «2» – капли, падающие под углом 15 град. от вертикали;
• «3» – брызги под углом 60 град. от вертикали;
• «4» – брызги с любого направления;
• «5» – струи воды с любого направления;
• «6» – сильный поток воды;
• «7» – погружение в воду на глубину до 1 м;
• «8» – постоянная эксплуатация под водой с полным погружением.

Уличные осветительные приборы будут функционировать в экстремальных погодных условиях, поэтому класс защиты от пыли и влаги должен быть не ниже IP65. Такой вариант исключает попадание твердых частиц и капель дождя под корпус изделия, что могло бы привести к возникновению различных неисправностей.

Выбор прибора по степени защиты от пыли зависит от загруженности освещаемой территории (в частности, количества автомобилей, перемещающихся по трассе за день).

Световой поток

Свет, излучаемый уличными приборами, может быть разный, но наиболее популярным является белый. Получить такой результат сложнее всего.

Многочисленные производители светодиодной продукции изготавливают ее по одной из трех технологий:

1. RGB – подложка состоит из диодов красного, зеленого и синего цвета (первые буквы аббревиатуры означают Red-Green-Blue). Управляя прибором с помощью контроллера, вы измените количество пропускаемого тока, что в сумме даст необходимую цветность. Для смешивания трех потоков применяют специальную оптическую систему. Главным преимуществом такого подхода является возможность выбора мощности светового потока, недостатком – цвета со временем начинают «плыть». Отличный вариант для динамического освещения.
2. Технология смешения трех люминофоров тех же цветов, что и в RGB. Данные элементы приходят в возбуждение под воздействием ультрафиолета, поступающего от LED-диода. Более дешевая продукция, недолговечная.
3. Еще более простая технология подразумевает применение голубого светодиода, на поверхность которого наносится желтый люминофор.

Цветовая температура

В зависимости от значения цветовой температуры, можно получить определенные оттенки – от «теплых» желтых до «холодных» белых с синевой.

Нормы и требования

Чтобы гарантировать безопасную и эффективную эксплуатацию систем освещения, нужно руководствоваться правилами, записанными в действующих нормах СНиП. Найдите в документе нужный раздел, описывающий осветительные системы наружного типа. Консольные светильники должны гарантировать нужный уровень освещения. Для его расчета учитывают множество факторов, включая светоотражательную способность покрытия на освещаемой территории (дороги, тротуара и т.д.).

Важно обратить внимание на такой параметр, как горизонтальная освещенность. Требуемые нормы для него напрямую зависят от целевого предназначения освещаемого объекта.

В СНиП записаны и нормы по монтажу консольной конструкции. Лучше всего размещать источники света на опорах, но иногда возможен монтаж на вертикальные объекты – стены и фасады зданий. При таком раскладе должен выполняться ряд условий. Это свободный доступ к светильникам при помощи автомобильных подъемников, экономичность, возможность подключения к центральной управляющей системе, защиты от осадков, влаги и мусора, летящего с крыши сооружения.

Ниже указаны средние значения нормы освещенности для уличных объектов трех разных категорий:

• категория «А» 15-20 лк – автомобильные дороги, улицы города;
• категория «Б» 10-15 лк – районные улицы;
• категория «В» 4-6 лк – прилегающие дороги.

Таким образом, за счет универсальности консольные светодиодные светильники больше применяются для освещения городских объектов и автомобильных трасс. С другой стороны, вы можете найти в магазинах огромное количество моделей данных устройств, отличающихся не только по технико-эксплуатационным характеристикам, но и дизайну, что очень важно при украшении улиц на территории населенного пункта.

Источник