Передмова
Освітлення світлодіодними ліхтарями і лампами на сьогоднішній день є найбільш ефективним, економічним, зручним і безпечним. Оцінити його переваги перед іншими видами ліхтарів можна вже в процесі монтажу діодних освітлювальних пристроїв і в перші хвилини їх експлуатації.
Зміст
1 Основні переваги світлодіодних ліхтарів і ламп
Одним з головних переваг по праву вважають економічність. Так, при однаковому створюваному світловому потоці, вони споживають енергії в 10-12 разів менше, ніж звичайні лампи розжарювання і ліхтарі з ними. А в порівнянні з люмінесцентними аналогами світлодіодні пристрої економічніше в 1,5–2 рази. Їх використання для вуличного освітлення не призводить до перевантаження електромережі, що сприяє відсутності обумовлених цим відмов обладнання в живильної ланцюга і безперебійного електропостачання.
Наступне якість, завдяки якому світлодіодні освітлювальні прилади отримали всі наростаючу популярність – їх довговічність. У якісних ламп максимальний термін експлуатації може становити 100000 годин безперервної роботи або 15-25 років при включенні їх протягом доби тільки на 8-10 годин, тобто в нічний час.
Світлодіодні ліхтарі і лампи дуже надійні. Їм не страшні циклічні навантаження. Галогенні, люмінесцентні, енергозберігаючі лампи та лампи розжарювання найчастіше згорають у момент включення, а термін їх експлуатації тим коротше, чим більше їм довелося перенести циклів включення і наступного вимикання світла. У світлодіодів за весь час їх застосування подібних відмов, а також зв’язку між тривалістю служби і частотою комутацій не спостерігалося. Світлодіодні освітлювальні прилади можуть експлуатуватися практично в будь-яких, навіть найскладніших кліматичних умовах. Діапазон їх робочих температур може досягати від -60 до +60 оС.
Висока міцність. У лампах і ліхтарях встановлено від одного до декількох десятків світлодіодів, кожен з яких укладено у прозорий пластиковий корпус, виконує одночасно функції лінзи. Завдяки цьому і відсутності у конструкціях такого крихкого компонента, як скляна колба, світильники стійки до всіляких механічних пошкоджень і вібрації. Навіть падіння з великої висоти не призведе до руйнування самих світлодіодів, і лампа або ліхтар будуть працювати, як ніби нічого не сталося, хоча можуть знадобитися ремонт або заміна яких-небудь інших деталей світильника.
2 Додаткові переваги
Дають освітлення чистого кольору і саме близьке до природного денного. Вона оптимальна для людського ока і не спотворює реальність, забезпечуючи сприйняття предметів, об’єктів у найбільш істинної колірній гамі. Спектр випромінювання визначається складом кристала, з якого виконаний напівпровідник світлодіода. За рахунок цього будь-який колір можна отримати без застосування додаткових світлофільтрів.
У світлодіодних освітлювальних приладів незначна інерційність, тобто вони відразу включаються на повну потужність – їм не потрібен “розігрів”. Завдяки цьому їх можна використовувати в тих випадках, коли важлива швидкість подачі освітлення. А пусковий струм у них в момент включення незначно перевищує робочий, тобто дуже малий. За рахунок цього небезпека перевантаження системи електропостачання мінімальна навіть у нічний час.
У світлодіодів немає низькочастотних пульсацій – ліхтарі і лампи під час роботи не створюють шуму, а світло від них не мерехтить і, отже, не викликає стомлюваність очей. Всі світлодіодні пристрої екологічно чисті і не вимагають якої-небудь спеціальної утилізації, тому що не містять ніяких отруйних або шкідливих речовин, в тому числі ртуть та її похідні. Вони пожежо – і вибухобезпечні.
3 Недоліки світлодіодних ліхтарів і ламп
Основний і чи не єдиний істотний недолік – висока ціна. Але значні первісні вкладення виправдовують себе, так як вони окупаються максимум протягом декількох років за рахунок низького енергоспоживання, а протягом наступної тривалої експлуатації світлодіодні ліхтарі і лампи приносять вже чисту економічну вигоду. Крім того, завдяки безперервному вдосконаленню технології їх виготовлення, ціна на ці освітлювальні прилади незмінно і регулярно знижується.
Можлива теплова деградація. Потужні світлодіоди сильно нагріваються, що призводить до поступового зменшення випромінюваного ними світлового потоку. Щоб цього не відбувалося з лампами і ліхтарями, потрібен якісний відвід виділяється ними тепла. Виробники вирішують цю проблему за рахунок установки світлодіодів на спеціальну підкладку, що виконує функцію радіатора. Однак у разі використання неякісних матеріалів та недотримання технології виготовлення відведення тепла відбувається в меншому обсязі, ніж того вимагає потужність ліхтаря або лампи, і вони рано чи пізно виходять з ладу.
Чутливі до стабільності і перепадів напруги. Будь-які збої в електромережах призводять до додаткового нагрівання корпусу світлодіодних ліхтарів і ламп. Якщо температура перевищить критичне значення, освітлювальний прилад може вийти з ладу.
Можлива дисфункція електродів. Технологія виготовлення світлодіодів передбачає використання металевих електродів, які підводять струм до випромінює напівпровідника. Всі матеріали схильні дифузії – взаємного проникнення частинок речовини через поверхню дотику. При недотриманні технології виготовлення світлодіодів та використання неприпустимих сплавів електродів частинки металу останніх можуть потрапити в робочу область напівпровідника, що призведе до виходу світильника з ладу.
Очевидно, що останні 3 нестачі відносяться до розряду умовних, залежать в першу чергу від якості придбаного ліхтаря або лампи, а також надійності підключеної до них електромережі та стабільності її параметрів. Проявляються вони вкрай рідко, а при ретельному підборі потрібного світильника – ніколи. Тому головний недолік світлодіодних приладів – висока ціна.
4 Ліхтарі і лампи для вуличного освітлення
Світлодіодні лампи випускають в корпусах, що мають цоколі як у вироблених до їх появи джерел світла. Тому перехід на них не викличе труднощів і в більшості випадків можна буде використовувати вже встановлені або придбані світильники і ліхтарі, призначені для експлуатації інших типів ламп. Треба тільки підібрати відповідний типорозмір світлодіодного приладу.
Вуличні світлодіодні ліхтарі виготовляються в зовнішньому виконанні. Їх конструкція характеризується високою міцністю і захищеністю від будь-яких негативних впливів. У ліхтарів є антивандальний захист, і їх корпус виконаний так, щоб всередину нього не потрапляла волога, а на його поверхні не накопичувалися бруд, вода, сміття і випорожнення птахів, так як вони погіршують відведення тепла.
Для вуличного освітлення випускають підвісні ліхтарі і моделі в зборі зі стовпами. І ті, і інші досить просто монтувати. Підвісні за типом кріплення бувають зі скобою і консольні. Вони легко монтуються на стіні будівлі, так і на стовпі. Причому на опорі можна закріпити одночасно 2 ліхтаря. Поставляються в зборі зі стовпами виготовляються з опори висотою від 0,5 м до 20 м Для оптимального розподілу світлового потоку по освітлюваної поверхні у всіх ліхтарях встановлені дифузори-відбивачі. За стилем оформлення випускають світильники наступних видів:
- класика;
- бароко;
- модерн;
- hi-tech.
Світлодіодні ліхтарі прості в обслуговуванні і завдяки своїй надійності і довговічності практично в ній не потребують, що важливо при їх установці в важкодоступних місцях і на великій висоті. Вони дозволяють забезпечити рівномірне освітлення необхідної яскравості без затінених поверхонь, вигинів і кутів. Всі промені світлового потоку ліхтарів і ламп направляються без відблисків, прикордонних та інших підсвічувань саме на те місце, яке освітлюється – значну або невелику площу.
Наскільки вузький або широкий пучок випромінювання вийде на освітлюваної поверхні, залежить від конструктивних особливостей освітлювального приладу і безпосередньо самих використовуваних в ньому світлодіодів. Кут виходу бічних променів (кругова діаграма) для різних ліхтарів і ламп може становити 6?–180?. При наявності у світильнику вбудованого регулювального трансформатора можна управляти потужністю освітлення.
5 Як підвищити економічність використання світлодіодних вуличних пристроїв
Щоб підвищити економічність світлодіодних ламп і ліхтарів, а, отже, додатково зменшити витрати на електроенергію і прискорювати їх окупність, використовують різні фотореле вуличного освітлення. Причому при виборі керуючих пристроїв для світлодіодних приладів немає ніяких обмежень. Завдяки своєї нікчемної інерційності світлодіодні ліхтарі ідеально підійдуть для тих місць, де необхідно їх включення на короткий проміжок часу по команді від датчика руху. Вони дадуть світло одразу на повну потужність, а частота таких включень за рахунок їх надійності не позначиться на загальній тривалості експлуатації світильника. Чого не скажеш, наприклад, про люмінесцентних та енергозберігаючих лампах – їм для виходу на робочий режим потрібен деякий час, а частота і кількість циклів включення впливають на довговічність.
За електрику можна взагалі нічого не платити.
Завдяки низькому енергоспоживанню світлодіодних ліхтарів їх використовують при виробництві автономних енергозалежних пристроїв вуличного освітлення. У них світильник працює від вбудованого акумулятора, який заряджається вдень від сонячної батареї. Є також автономні світлодіодні ліхтарі, в яких провадиться додаткова зарядка від вітрогенератора. Світло вмикається автоматично з настанням темного часу доби і відключається з приходом світанку. З допомогою керуючого контролера налаштовують – при якому рівні природної освітленості ліхтар починає і припиняє працювати, а також тривалість його експлуатації вночі. Витрати на експлуатацію автономних світильників складаються тільки з витрат на їх придбання.
В залежності від інтенсивності природного денного освітлення, а в пристроях з вітрогенератором – і від наявності вітру – заряду батареї вистачає на безперебійну роботу світильника протягом 3-10 годин. Існують також моделі автономних світлодіодних ліхтарів, в яких встановлені додаткові акумулятори, які забезпечують роботу ламп протягом п’яти ночей, коли денні погодні умови несприятливі і не дозволяють повністю зарядити 1 батарею. Є пристрої, автоматично перемикаються в таких випадках на підведену мережу змінного струму.
Конструкція та характеристики автономних вуличних ліхтарів зі світлодіодними лампами забезпечують максимальний термін експлуатації цих пристроїв до 25 років. Ті змінні комплектуючі служать не менше 3 років, а найбільше – 10.