Передмова
Світлодіодний прожектор з датчиком руху поєднує в собі переваги використання відразу двох основних елементів, встановлених в ньому – LED світильника і пристрою, який керує його роботою в залежності від природного освітлення і наявності або відсутності переміщення об’єктів, на які воно налаштоване. Область застосування таких освітлювальних приладів практично безмежна.
Зміст
1 Плюси прожекторів c LED і датчиком руху
Прожектор – джерело яскравого направленого освітлення. Щоб він видавав потрібну величину світлового потоку, до використання в світлотехніці LED технології у ньому встановлювали потужну лампу. Тип її вибирався в залежності від необхідних параметрів освітлення (яскравість, який спектр випромінювання припустимо, прийнятно мерехтіння або воно повинно бути), умов експлуатації (рівень напруги і стабільність мережі, частота циклів включення/відключення, температура навколишнього середовища) і характеристик самого джерела світла (надійність, довговічність, принцип роботи, ефективна світловіддача в лм/Вт, що впливає на вибір потужності).
За всіма показниками кращими були визнані галогенні, а останнім часом ще й металогалогенні (ДРІ) лампи. Їх найчастіше і встановлювали в прожекторах. З створенням LED джерел світла, придатних для установки і використання в прожекторах, ситуація змінилася. Незаперечні, причому за всіма параметрами, переваги світлодіодів і ламп на їх основі забезпечили їм пріоритетне застосування у прожекторних освітлювальних пристроях. Головні переваги LED – висока світловіддача і економічність, а також найдовший термін служби. Єдиний істотний недолік – найвища ціна в порівнянні з лампами різних інших типів.
Металогалогенні (ДРІ) лампа
Оснащення прожекторних освітлювальних пристроїв датчиком руху дозволяє:
Навіть прожектор з самою “ненажерливою” (неекономічною) лампою, але оснащений датчиком руху, встановлений в такому місці, де він повинен буде включатися протягом доби на дуже нетривалий час, забезпечить значну економію електроенергії. Мається на увазі в порівнянні з освітлювальним приладом без датчика. У кого-то при цьому навіть може з’явитися сумнів, а чи варто витрачатися на аналогічний дорогий прожектор з LED.
Адже розрахунки покажуть, що економія змінюється або майже не працюють освітлювальних пристроїв з різними типами джерел світла порівнянна. Тобто вони за місяць можуть дати приблизно однакову економію електроенергії. Перевага світлодіодного прожектора з датчиком в цьому випадку буде не очевидно. Але як би не так. Завдяки своїм технічним можливостям, саме LED найбільше пристосовані для роботи в парі з датчиком руху – в циклічному режимі.
2 Переваги датчика руху, посилені технічними можливостями світлодіодів
Термін служби якісних LED становить 50000-100000 годин безперервної експлуатації. А у ламп:
- розжарювання – 1000 годин;
- галогенних – 2000; ДРІ – 2000-12000, чим могутніше, тим менше;
- КЛЛ (компактних люмінесцентних – “енергозберігаючих”) – 10000-15000;
- дугових ртутних (ДРЛ) – 12000-20000;
- натрієвих газорозрядних (ДНАТ) – 10000-29000, чим могутніше, тим вище.
Натрієві газорозрядні (ДНАТ) лампи
Але це у випадку безперервної роботи. Всі лампи в більшій чи меншій мірі “не люблять” комутацію – включення, особливо повторне, коли пройшло мало часу після відключення. Комутаційні процеси, що відбуваються в лампах в момент включення, сильно скорочують термін їх служби. Вони і згоряють зазвичай в момент подачі на них напруги. На працездатності світлодіодів і термін їх служби частота комутаційних циклів і тривалість пауз між ними ніяк не відбиваються. Вони можуть абсолютно безболісно для себе включатися і відключатися хоч 100 разів в секунду.
Це як раз те якість, яке і потрібно прожектору, оснащеному датчиком руху. Адже в залежності від умов експлуатації йому може знадобитися досить часто вмикатися/вимикатися і, може бути, з дуже маленькими тимчасовими проміжками між циклами комутації. Тоді лампи доведеться часто міняти, а прожектор LED може стати взагалі практично вічним пристроєм, що не вимагає заміни джерела світла, якщо сумарна тривалість горіння останнього не перевищить технологічно передбачений ліміт.
3 Економічність і світловіддача LED прожекторів
Світлова віддача – це відношення величини світлового потоку (грубо кажучи – кількості світла) в люменах (лм), випромінюваного його джерелом, до потужності останнього Вт. Тобто кількісно ця характеристика в лм/Вт являє собою світловий потік, що випромінюється лампою при споживанні кожної 1 Вт від своєї потужності.
Світлова віддача LED останнього покоління становить 95-150 лм/Вт. У ламп розжарювання – тільки 4-15 лм/Вт, галогенні – 15-17 лм/Вт, КЛЛ – 56 лм/Вт, ДРЛ – 50-60 лм/Вт. Тобто галогенний прожектор потужністю 150 Вт можна замінити світлодіодним на 15 Вт і отримувати 10-кратну економію електроенергії. До ЛІД-джерел за світловий віддачі близькі натрієві газорозрядні (ДНаТ) і металогалогенні (ДРІ) лампи. У них цей параметр досягає 141 і 105 лм/Вт відповідно. Але ДНаТ дають яскравий жовто-оранжевий сильно мерехтливе світло, і тому в прожекторах їх практично взагалі не використовують.
Світлова віддача LED прожектори
У ДРІ тривалий запуск – в залежності від конструкції його час становить 2-10 хвилин. Навіть після короткочасного відключення металлогалогенной лампи їй треба дати 10 хвилин на охолодження, інакше вона не запуститься. Тобто швидко повторно включити її неможливо. Тому ДРІ зазвичай не встановлюють в прожектора з датчиком руху. Застосування спеціальних пристроїв для швидкого перезапуску значно знижує термін її служби. Крім того, ДРІ набагато менш надійні світлодіодів і навіть порівняно з ними “примхливі” до технічних умов забезпечення їх роботи (напрузі, пускорегулирующим пристроїв), а вартість їх (якісних) теж досить висока.
Конструкція і принцип роботи LED забезпечують йому ще більш високі, ніж можна очікувати, виходячи з вищенаведених порівнянь, показники економічності та світловіддачі в прожекторах. Світлодіод являє собою напівпровідниковий кристал, укладений у прозорий пластиковий корпус, який виконує не тільки захисні функції, але ще і функцію оптичної лінзи. Завдяки такій конструкції, випромінюваний LED світловий потік вже зорієнтований у потрібному напрямку – від джерела світла – і під заданим при виготовленні кутом. Відбивачі в пристроях зі світлодіодом відіграють допоміжну роль, збираючи відбиті промені і/або заломлені від/в пластику(е) корпусу ЛІД і скла(е) прожектора. Основний потік випромінювання йде в потрібному напрямку.
А лампи різних типів (крім LED) дають розсіяне світло випромінюють у всіх напрямках. Прожектор з ними без відбивачів перетвориться у звичайний світильник. У той же час навіть найдосконаліша система відображення частково поглинає світло. Тому прожектори з лампою і з LED, мають однакову світловіддачу, буде горіти по-різному. Світлодіодний яскравіше. Так, з вищенаведеного прикладу галогенний прожектор на 150 Вт досить замінити на LED пристрій потужністю 15 Вт, а 10 Вт і воно дасть світла навіть трохи більше.
4 Можливості, недоступні іншим типів ламп – прилади на сонячних батареях
Електроенергія для власника прожектора або іншого освітлювального пристрою може стати взагалі безкоштовною, якщо придбати варіант, що працює від акумуляторів, що заряджаються сонячними батареями. Є також світлове обладнання, додатково оснащений ще і вітрогенератором.
Таке технічне рішення стало можливим тільки завдяки тому, що в прожекторах та інших освітлювальних пристроях стали встановлювати LED. З іншими типами ламп таке обладнання виготовляти було не доцільно. Воно було б дуже громіздким. Знадобилося б багато акумуляторів, щоб забезпечити безперервну роботу ламп протягом 3-10 годин. Крім того, таке обладнання технічно було б набагато складніше реалізувати, адже всі інші джерела світла розраховані на роботу від змінної напруги 220 В.
А нині існуючі акумулятори накопичують потенціал тільки постійного струму (тобто постійного струму) і на 6-24 Ст. Такі ж показники видають і сучасні сонячні батареї. Довелося б в освітлювальних гелиоустройствах додатково встановлювати перетворювачі, які, до речі, збільшують втрати, а значить витрата електроенергії самим обладнанням. А світлодіоди якраз і розраховані на роботу від постійної напруги 6-24 Ст. І плюс до цього – ще й економічні.
Світлодіоди в LED прожекторі
А датчик руху, встановлений на LED прожекторі з сонячними батареями (гелиопрожекторе), служить чудовим технічним засобом підтримки і збільшення можливостей такого освітлювального обладнання, а також розширення області його застосування. Адже в залежності від конструкції та комплектації пристрою світлодіодного освітлення, повністю заряджені акумулятори розраховані на забезпечення його безперебійної роботи протягом певного обмеженого часу. Як правило, мова йде про 3-10 годинах. І якщо денні погодні умови не дозволили повністю зарядити батарею, то коли відключиться безперервно працює прожектор, невідомо – може бути, в самий невідповідний момент.
Деякі пристрої мають додаткові батареї, що забезпечують безперервну роботу LED впродовж 5-ти ночей, коли повна зарядка акумуляторів неможлива кілька днів поспіль.
Але вони дорожче і більш громіздкі, з одного боку, а з іншого, якщо негода затягнеться на невизначений час, то і такий прожектор стане працювати з перебоями. Є ще, звичайно, LED гелиооборудование, яке автоматично перемикається у такій ситуації на підведену електромережу 220 В змінного струму. Але якщо немає останньою або бажання оплачувати додаткову опцію і споживання енергії? Тоді вночі без прожекторного освітлення.
Інша справа LED гелиопрожектор з датчиком руху. Йому не потрібно повністю заряджена батарея, щоб він виконав покладені на нього нічні зобов’язання. Він, можливо, зможе постійно працювати без повної зарядки батарей і дуже тривалий час взагалі без їх підзарядки. Все залежить від інтенсивності використання такого прожектора – як часто і на який час він буде включатися. Але в будь-якому випадку таке гелиооборудование можна вже сміливо експлуатувати не тільки там, де переважає сонячна погода і довгий світловий день, але і в регіонах з набагато гіршими показниками природного освітлення.
5 Коли і де краще всього використовувати прожектори з датчиком руху?
Використовують їх у всіх випадки, що і прожектори з датчиком, оснащені іншими типами ламп – встановлюють в місцях, де не потрібно постійне штучне освітлення. Світлодіодні пристрої теж застосовують у приміщеннях, на вулиці і для підводного підсвічування (у басейнах, наприклад). Зрозуміло, для кожного способу застосування треба вибирати LED прожектор з відповідним класом захисту (від IP 44 для сухих приміщень до IP 68 при підводному установці).
Світлодіодне пристрій для підводного підсвічування басейну
Найбільш кращі варіанти використання LED прожектори з датчиком замість аналогічних лампових пристроїв:
- коли час роботи прожектора триваліша пауз відключення – буде більше економія на електроспоживанні;
- при великій частоті циклів включення/відключення, особливо коли можлива необхідність повторних подач світла відразу або незабаром після його вимикання – чому, пояснення вище;
- коли напруга в електромережі знижений і/або нестабільно – світлодіоди в прожекторах живляться від блоку живлення, який, якщо зроблений якісно і розрахований на це, згладить зовнішні пульсації і подасть на LED його номінальна напруга;
- коли електромережу перевантажена і можливо її знеструмлення (спрацьовування захисту) в результаті включення прожектора – LED пристрої не тільки набагато менш потужні, але і практично не навантажують мережу в момент свого пуску (їх пусковий струм незначно вище робітника);
- у важкодоступних та/або мають обмеження по навантаженню місцях – LED прожектори компактніше, менше важать і довговічніше, тому розмістити їх там буде легше, основа під кріплення витримає їх масу, а міняти в таких непростих умовах світлодіод доведеться нечасто, швидше за все – ніколи;
- у вологому і водному середовищі – харчування LED до 24 В, а не 220 В, як у ламп, тому прожектори з ними більш безпечні.
Окремо варто сказати про гелиопрожекторах з датчиками. Вони просто незамінні там, де немає електропостачання взагалі або воно здійснюється з перебоями.
6 Які обмеження щодо застосування існують?
Мабуть, тільки одне. Світлодіодне обладнання при відповідному виконанні його компонентів може експлуатуватися в будь-яких кліматичних умовах. Робочі температури можуть досягати–60–+60 °C. Однак для більшої частини світу пониження температури зовнішнього середовища понад -20 C° – це екстремальне і вкрай рідкісне явище. Тому в таких країнах більшість електронних компонентів і пристроїв побутового призначення проводяться з розрахунку експлуатації і працюють при температурному параметрі не нижче -20 C°.
Освітлювальне ЛІД пристрій побутового призначення
У зв’язку з цим, купуючи прожектор LED, треба переконатися, що він підходить для цілорічного використання в регіоні, де буде експлуатуватися. Якщо якісь його елементи (світлодіоди або електронна начинка) не розраховані, чи є підстави сумніватися в їх придатності для роботи в умовах низьких температур, то не варто ризикувати і намагатися включати прожектор при показаннях градусника нижче -20 C°. У кращому випадку пристрій просто не буде правильно працювати, а в гіршому – вийде з ладу.