Содержание
Светодиодное освещение в квартире: научный подход
Отказ от энергозатратных ламп накаливания с коротким ресурсом работы позволяет значительно сэкономить электроэнергию и одновременно придать красивый вид комнатам.
Современное светодиодное освещение в квартире лишено их недостатков. Однако оно требует грамотного подхода к выбору, монтажу и правильной эксплуатации выбранной вами конструкции приборов.
Когда не соблюдены оптимальные условия для их работы, то вас ждет разочарование, связанное с неправильным подбором светильников,некачественным освещением или даже быстрым выходом из строя дорогого оборудования.
В этой статье я собрал краткие научные рекомендации по всем этим вопросам. Приглашаю ознакомиться.
Светодиодное освещение: что привлекает и отпугивает людей
Среди производителей различных светильников на светодиодах и их покупателей периодически возникают разногласия. Первые, рекламируя свою продукцию, обещают высокие показатели. А вторые частенько разочаровываются.
Производители заявляют о:
- низком потреблении электроэнергии;
- долгом сроке эксплуатации;
- прочной конструкции, стойкой к механическим воздействиям;
- равномерному освещению без мерцаний;
- стабильности света при колебаниях напряжения в бытовой проводке;
- отсутствию выделения тепла;
- бесшумной работе;
- простоте монтажа;
- оригинальном создании световых эффектов.
Однако нет никакого секрета в том, что:
- на большом удалении от источника нарушается равномерность освещения, возрастает пятнистость;
- при повышенном нагреве полупроводниковый переход светодиода увеличивает сопротивление, ухудшает освещенность;
- светильник состоит из одной или нескольких последовательно подключенных цепочек светодиодов. Стоит перегореть одному из них, как перестает работать вся схема;
- на рынке сформировалась целая сеть недоброкачественных производителей, которые ради прибыли упрощают конструкцию светильников, создают им не щадящий, а довольно жесткий режим работы. Это ведет к резкому сокращению ресурса приобретенных по высокой цене приборов;
- именно большая стоимость таких светильников зачастую заставляет потенциального покупателя отказаться от его приобретения.
Как выбрать лампу светодиодную по техническим нормативам правильно
Продажа предоставляет широкий ассортимент светодиодных ламп для бытовых целей. В нем следует хорошо ориентироваться.
Для этого на упаковке производители указывают основные технические характеристики. Расскажу о них подробнее.
Но вам придется чуть вспомнить теорию.
Как устроена светодиодная лампа
В основе светильника работает светодиод, излучающий свет за счет прохождения электрического тока через полупроводниковый переход.
Он светится только при прохождении прямой полярности, а при обратной потушен.
Поэтому его всегда включают в цепи постоянного тока, а не переменного, где будет наблюдаться моргание из-за пауз, создаваемых отрицательными полугармониками.
Ниже показываю простенькую картинку, как устроена светодиодная лампа.
На ней вы видите:
- цоколь для подключения к патрону;
- драйвер питания;
- цепочку из последовательно подключенных полупроводниковых переходов (светодиодных модулей).
Вот и все устройство. Ничего лишнего нет.
Какие бывают типы цоколя
Любая светодиодная лампа подключается к проводам вкручиванием в электрический патрон, а он может быть разным у светильников.Основные типы цоколя маркируются по диаметру резьбы и обозначаются: Е12, E14, Е27.
Для сравнения: тип цоколя Е27 массово используется в лампах накаливания.
Технические характеристики светодиодного освещения
Световая отдача
Это общий параметр для всех видов ламп. Он показывает, насколько эффективно источник преобразовывает приложенную электрическую мощность в световой поток.
За основу берется 1 ватт электроэнергии. Светодиоды, как видите, преобразуют его наиболее эффективно.
Дополнительно сравните их освещение по показателям ультрафиолетового и инфракрасного спектров, выделению тепла с другими популярными лампами.
Освещенность и яркость светодиодного светильника
Сила света измеряется хорошо запоминающейся единицей: это канделла (кд). Световой поток принято учитывать в телесном угле: 1 стерадиан.
Единица измерения светового потока 1 люкс, а освещенности —1 люмен. Их взаимосвязи я нарисовал формулами на поясняющих картинках.
Цветовая температура
Человеческий глаз не одинаково воспринимает цветовой спектр, а он определяется длиной волны электромагнитного колебания.
Медики оценивают его по тонизирующему (раздражающему) и успокаивающему действию.
Поэтому цветовая температура ламп указывается на упаковке: она важна для здоровья и подбирается под конкретных людей.
Угол рассеивания света
Каждый светодиод светит узконаправленным лучом, а не во все стороны. Когда их собирают в общий светильник, то этот оптический недостаток стараются устранить конструкторскими мерами.
Наиболее распространены светодиодные лампы, создающие освещение под 30, 60, 90 угловых градусов.
Этот показатель учитывают дизайнеры в формировании интерьера или при создании различных рабочих зон в помещениях.
Как рассчитать освещение в комнате по требованиям СНиП
Строительные нормы и правила используют простую формулу определения необходимого светового потока искусственного источника для комфортного ощущения человеком.
В основу ее положен принцип восприятия привычного для нашего организма природного света за счет определения нормированной величины светового потока искусственных источников Фи.
В этой формуле учитываются:
- нормы освещенности, принятые для жилых помещений150 люкс, детской комнаты — 200, а коридоров и вестибюлей 20-30;
- площадь помещения, рассчитанная в м кв;
- коэффициент запаса, принимаемый для ламп с нитью накаливания — 1,1, газоразрядных — 1,2, а светодиодных — 1,0;
- поправочный коэффициент Z, который вводят в тех помещениях, где требуется напряженная работа для глаз, например, связанная с чтением. Его выбирают для ламп накаливания — 1,15, светодиодных и люминесцентных — 1,1;
- коэффициент использования светового потока(η=0,25-0,65) определяется по таблицам, зависит от оптического индекса помещения i, который:
- учитывает геометрию комнаты;
- цветовую окраску стен, пола, потолка и мебели;
- конструктивные особенности светильников.
Ориентировочно допустимо принять усредненный коэффициент η=0,5.
Для облегчения расчета предлагаю воспользоваться онлайн калькулятором освещенности помещений.
Расчет освещенности помещений онлайн
Длина помещения: м
Ширина помещения: м
Высота помещения H: м
Почему перегорает светодиодная лампа раньше указанного срока и как ее защитить
Основу конструкции светильника составляет комплект светодиодов. Когда они выходят из строя, то многие считают, что они некачественно сделаны. Однако это мнение ошибочно: надо обращать внимание на условия их эксплуатации.
Полупроводниковый переход светодиода способен стабильно работать только при точном соблюдении технических нормативов, разработанных для его эксплуатации. К ним относятся:
- качество подводимого напряжения, обеспечивающее протекание нормативного тока через светодиод;
- температурный режим.
Какую роль выполняет драйвер
На него возложена очень ответственная задача: поддержание стабильного напряжения на светодиоде для формирования оптимального тока.
Дело в том, что световые характеристики напрямую зависят от величины проходящего через полупроводниковый переход тока, а он сильно колеблется даже при небольшом отклонении напряжения.
Броски тока резко отклоняют характеристику светового потока от идеального вида и одновременно увеличивают потери энергии на тепловые преобразования.
У дешевых ламп используют простой драйвер, осуществляющий резистивно емкостным сопротивлением понижение напряжения на входе диодного моста и сглаживание выпрямленных пульсаций электролитическим конденсатором повышенной емкости.
Подобные драйверы не могут обеспечить стабильное протекание нормированной величины тока через полупроводниковый переход. Поэтому питаемые от него лампы при скачках напряжения будут перегорать.
Драйвер светодиодной лампы уже среднего класса сложности имеет гальваническую развязку и встроенную микросхему.
Включение трансформатора в цепи питания обеспечивает отстройку токов, идущих на светодиоды от воздействия неисправностей в первичной схеме питания 220.
Как защитить светодиодную лампу от перегорания
Спасти работоспособность светодиодов от частых неисправностей, происходящих в сети электроснабжения можно несколькими способами:
- установкой дорогого стабилизатора напряжения любой конструкции (релейной, электронной, с сервоприводом) в квартире;
- монтажом варистора в цепь питания светильника или УЗИП на вводном щитке;
- последовательным подключением гасящего резистора или конденсатора.
Последний метод ограничивает ток через светодиод, заставляя его постоянно работать в щадящем режиме с пониженной светоотдачей.
Варистор срезает пик импульса и перегорает, обрывая путь аварийного тока. Упрощенно его работу можно представить такой картинкой.
Производители выпускают готовые модули для ламп, в которые встроена защита от перенапряжения.
Эту схему не сложно собрать своими руками.
Как работает светодиод при нагреве
Многочисленные исследования ученых выявили влияние температуры на ресурс каждой конструкции светодиода.
При нагреве они быстрее выходят из строя, а на морозе прекрасно работают. У всех качественных светильников предусмотрена хорошая теплоотдача мощными радиаторами.
Однако не все мастера до конца понимают этот вопрос и допускают многочисленные ошибки.
Как устанавливать светодиодные светильники в строительные конструкции
Монтаж и крепление осветительных приборов из светодиодов проводится теми же способами, что и для других ламп. Только современные инструменты и крепежные элементы немного упростили эту технологию.
В бытовом освещении используются два вида светильников:
- наружные: бра, люстры и им подобные;
- точечные, встроенные в натяжной, подвесной потолок или элементы мебели.
Как установить люстру на потолок просто и надежно
В советское время во всех многоэтажных зданиях строители сразу выводили провода к месту расположения будущего светильника и бетонировали для его подвески стальную проволоку.
Эффективного инструмента для обработки бетона тогда было мало. Использовали в основном шлямбур и молоток. Пробить отверстие ими в плите не просто. Крепление для люстры делали заранее.
Сейчас перфоратор есть у каждого мастера. Им отверстия для установки крепежных элементов пробиваются за доли минуты. Их делают двух видов:
- сквозные;
- на часть толщины плиты.
Первый тип отверстий используют для установки пластиковых дюбелей. В них вворачивают подготовленный крюк с резьбой или монтируют крепежную планку.
Этот способ подходит для относительно не тяжелых люстр и светильников.
Сквозные отверстия позволяют закрепить массивные предметы. Для этого с обратной стороны плиты устанавливают стопорную шайбу и завинчивают гайку.
Когда же доступ к месту работы ограничен, то используют установку крепежного элемента на поворотном механизме с осью вращения и одним или двумя фиксирующимися упорами.
Если используется натяжной или подвесной потолок, то установка люстры на нем выполняется с помощью монтажного переходника, служащего промежуточным элементом.
Этот переходник по высоте заполняет все пространство между декоративной поверхностью потолка и нижней плоскостью бетонной плиты. Он крепится любым доступным способом к базовой строительной конструкции, а на него уже непосредственно устанавливается люстра.
Если у вас деревянный дом, то работа упрощается: в продаже имеется большое количество готовых крюков с обычной резьбой для саморезов. Она позволяет ввернуть крепление сразу в балку. На этот крюк подвешивается люстра.
Как установить точечный светильник в натяжной потолок или
подвеснойПродажа предоставляет различные переходники, позволяющие устанавливать светодиодные светильники на определенном расстоянии от базовой поверхности строительной конструкции: его выбирают за основу отступа натяжного потолка.
Основная скоба крепится к бетонной плите саморезами с дюбелями, а регулировочная — фиксируется в ней контргайками или винтами вместе с патроном точечного светильника.
Такой узел регулирования позволяет очень точно совмещать рабочие плоскости светильника и ткани натяжного потолка.
Однако многие мастера предпочитают не покупать готовые переходники, а изготавливают их самостоятельно из крепежных элементов для сборки подвесных конструкций.
Две металлические пластины, определяющие высоту отступа натяжного или подвесного потолка, берутся с запасом по длине. Когда точечный светильник собран, эти пластины просто вгибают или растягивают по требуемому размеру.
Для подвесных потолков из гипсокартона и других подобных прочных материалов выпускаются специальные крепления светильников с пружинными защелками.
Их разводят руками в стороны, затем заводят светильник в подготовленное отверстие и отпускают. Защелки под действием пружин раздвигаются, фиксируют корпус точечного светильника в потолке.
Люстра светодиодная с пультом управления в дизайне комнаты
Если по внешнему виду она еще напоминает обычный светильник с традиционными лампами накаливания, то ее внутренняя конструкция отличается сложной электронной начинкой, состоящей из:
- встроенного радиоприемника и контроллера;
- выносного передатчика, установленного в пульте управления.
Пульт позволяет дистанционно включать или отключать свет, регулировать степень освещения комнаты на удалении от выключателя.
Производители специально шифруют радиосигналы дистанционного управления от передатчика пульта к приемнику люстры разными кодами. Это позволяет исключать случайные включения осветительных приборов посторонними командами, идущими от соседей в многоэтажных зданиях.
Однако в этом есть и неудобства. С ними я столкнулся, когда потребовался ремонт.
Дело в том, что в детскую комнату к внукам была куплена светодиодная люстра с пультом в форме бабочки, показанная на самой верхней картинке. Старший мальчик еще не ходил в школу, но очень любил показывать младшей сестренке различные световые эффекты.
Ей очень нравилось такое освещение. Оба получали массу положительных эмоций. Но, где-то через полгода интенсивных включений люстра перестала работать от пульта.
Мне пришлось заняться ее ремонтом, который свелся к покупке и замене контроллера и пульта управления, что я раньше описал отдельной статьей.
Работа по замене контроллера заняла не более получаса. Внуки были очень довольны, что она снова заработала.
Люстра светодиодная не нагревает окружающие предметы, как лампы накаливания. Она хорошо подходит для установки в натяжные потолки.
Однако при выборе ее конструкции я рекомендую обращать внимание на дизайн комнаты. Она должна:
- подходить по цветовому интерьеру;
- соответствовать размерами безопасному расположению по высоте потолка;
- отвечать назначению помещения (не для коридора и прихожей);
- подходить своей формой и конструкцией к дизайнерским решениям.
Например, дорогие люстры с хрустальными вставками выбирают для любителей классики, прямоугольные или круглые “таблетки” создаются под стиль модерн с невысокими потолками.
Набор цветовых оттенков, которые создают светодиоды, довольно обширен. Их следует учесть при создании интерьера:
- желтые тона успокаивают, помогают расслабиться;
- белые улучшают работоспособность;
- красные стимулируют организм, обеспечивая тонизирующее воздействие;
- зеленые усиливают внимание, необходимое для творческой деятельности;
- голубые помогают расслабиться, снять напряжение.
Как подключить люстру с пультом своими руками
Вначале всегда напоминаю основные правила безопасного монтажа патрона: потенциал фазы должен подводиться на удаленный контакт, а нуля— на ближний.
Для подключения проводов используют клеммную колодку. Выключатель должен в обязательном порядке врезаться в фазный провод схемы подключения одноклавишного выключателя и снимать его потенциал с лампы при отключении.
Аналогично работает схема подключения двухклавишного выключателя.
По этим же принципам происходит подключение люстры с пультом к выключателю в бытовой проводке. Металлические детали корпуса соединяются в электрическую цепь с защитным РЕ проводником.
Антенна приемника скрывается в корпусе так, чтобы ее вывод мог принимать командные сигналы от пульта.
Внутри конструкции светодиодной люстры монтаж уже выполнен на заводе. С контроллера и корпуса сделаны выводы проводами для подключения к клеммной колодке.
Нам остается скоммутировать их с цепями питания и проверить монтаж перед включением.
Тем посетителям, кто дочитал мою статью до конца я предлагаю бесплатно 2 подарка:
- видеоролик о создании видеоэффектов в обычной старой люстре за счет вкручивания в нее светодиодных лампочек, управляемых пультом ПДУ.
- свою электронную книгу в формате pdf про базовые знания для всех людей, включая начинающих электриков. Кликайте по картинке и скачивайте.
Изучайте, делитесь с друзьями, используйте их в своих целях. А возникнут вопросы — задавайте в комментариях. Будем совместно разбираться как работает светодиодное освещение в квартире.
Светодиодное освещение квартиры или дома
Освещение светодиодной лентой стало популярным не так давно, но уже прочно заняло нишу бытового светодизайна. За это время светодиоды стали лидером продаж. Они участвуют в создании современного дизайна интерьера и вытесняют традиционные лампы накаливания.
Преимущества светодиодов
Светодиодная подсветка неспроста обрела такую популярность. Преимущества ее заключаются в следующем:
- Высокое энергосбережение при правильной установке в сравнении с другими источниками света.
- Экологичность и безопасность в отличие от ртутной лампы.
- Срок эксплуатации может достигать пятнадцати лет.
- Высокая светоотдача.
- Простота ухода и установки системы.
- Минимальный нагрев в сравнении с лампами накаливания.
- Механическая прочность корпуса.
- Возможность монтажа в помещениях с повышенной влажностью.
Недостатки
Среди недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость на светодиодные ленты. С другой стороны, учитывая количество преимуществ, данный недостаток выглядит неубедительно.
Кроме того, такие приборы являются полупроводниковыми и сильно зависят от сопротивления проводника, поэтому на качество свечения будет сильно влиять температура.
Еще один нюанс – при поломке одного диода может погаснуть вся сеть. Это достаточно неудобно из-за повторного монтажа всей ленты. Такая ситуация не редкость при оформлении ступеней, бассейнов. Но, с другой стороны, под потолком, например, диодам ничего не угрожает.
Некоторые типы диодов подают неравномерно распределенный свет, появляется риск временного ослепления, особенно при открытом типе монтажа лент.
Светодиодная лента
Где используются?
Одинаково выгодно использование светодиодной ленты в квартире, на дачном участке, в машине, гараже и даже в производственных помещениях.
Светодиодные ленты для оформления интерьера лучше всего использовать в спальне, на кухне и в гостиной.
Интерьер со светодиодным освещением
В кухне лучше использовать скрытый тип освещения, как и в спальне. Такой вариант подразумевает монтаж карниза, в котором будет размещена лента со светодиодами. В душевой, прихожей или гостиной лучше использовать точечную подсветку.
Монтируя светодиодное освещение в квартире, начинают с расчета необходимых материалов и предварительного визуального расположения светильников.
Светодизайн
Современные дизайнеры предлагают сотни вариантов оформления диодами любых помещений. Но для каждого типа помещения имеются определенные требования:
- Жилые комнаты и небольшие помещения. Здесь рекомендуется остановиться на маленьких лампах и лентах. Это визуально расширяет пространство и осветляет все затененные углы. Массивный источник света будет здесь неуместным.
- Квартиры, дома со средней площадью. Здесь уже можно позволить себе установку гипсокартонных потолков различных вычурных форм, которые будут аккуратно подчеркнуты лентой и встроенными лампами.
- Просторные помещения и комнаты. Чем больше пространства, тем больше возможностей у владельца жилья. Здесь можно сочетать разнообразные лампы с отличающимися характеристиками, светоотдачей и даже цветом. Единственное требование к большим помещениям – необходимость зонирования пространства в них, что также может быть выполнено с помощью ламп и лент.
Виды ламп
Светодиодные лампы классифицируют по нескольким параметрам. Рассмотрим основные классификации.
Область применения:
- Домашние и офисные – заменяют традиционные лампы накаливания.
- Уличные – для фасадов общественных зданий, улиц. Обладают антивандальным корпусом.
- Прожектора – мощные светодиодные прожектора заменили традиционные из-за меньшего энергопотребления и большей площади освещения.
- Для цветов – обладают специальным излучением, оказывающим благотворное влияние на растения.
- Автомобильные – используются в салоне и фарах автомобиля.
- Промышленные – обладают повышенной мощностью и усиленным корпусом.
Используемые светодиоды:
Обычно используется три наиболее популярных типа светодиодов:
- Сверхмощные и мощные – имеют мощность до десяти ватт, но чувствительны к низким температурам.
- SMD – наиболее распространенный тип светодиода, который используется для освещения, разнообразен в показателях светоотдачи и энергопотребления. Имеет длительный срок службы.
- СОВ – наиболее современный тип светодиодов, обладающий повышенной прочностью и более равномерным распределением света.
Расчет материалов
Перед началом работ рассчитывается количество материала и его тип. При необходимости нужно заменить светильники, например, галогенные на светодиодные, менять всю электропроводку не стоит.
Замена проводится только в том случае, если новая система мощнее и со старой проводкой может быть небезопасна в быту. В данном же случае светодиодное освещение дома требует еще меньше электроэнергии, поэтому покупка и установка элементов проводки и проведение лишних расчетов не потребуются.
Устанавливая светодиодное освещение дома, следует рассчитать и подобрать такую мощность ленты, которая могла бы обеспечить комнату определенной площади достаточным количеством света.
Существует множество бесплатных программ, которые при расчете учитывают материалы и тон отделки, положение и количество окон, площадь комнаты и прочие параметры. Если же вы хотите вручную выполнить расчет, разобьем его на две стадии.
Выбор блока питания:
Для освещения с помощью ленты понадобится блок питания, который будет подавать на ленту ток из электросети. Для расчета мощности блока нужно сначала узнать потребляемую мощность ленты.
Блок питания для светодиодной лампы
Каждое изделие обладает такими параметрами, как длина, потребляемая мощность на один метр длины и рабочее напряжение. Мы рассчитываем общую мощность изделия с длиной, например, в 5 метров и мощностью в 7,2 Вт/м.
Для расчета суммарной мощности, соответственно, нужно умножить 5 на 7,2. С учетом запаса мощности для полноценной работы блока питания умножьте полученную суммарную мощность на 1,2 или 1,3.
Расчет количества светильников:
При использовании классических точечных светильников для квартиры необходимо рассчитать их количество. Посмотрите значение мощности светильника, указанное на упаковке.
Теперь нужно умножить удельную мощность светильника на площадь комнаты. Удельная мощность берется примерно равной 2,5 Вт на один квадратный метр.
Например, комната с площадью 8 квадратных метров. Умножаем: 8 × 2,5 = 20 Вт. Теперь остается выбрать – купить четыре лампы по пять ватт, или одну на 15 и одну на 5.
Чтобы выбрать места расположения точечных ламп в доме, рекомендуется воспользоваться планом с указанием площадей комнат и положения окон. Так вы легко определите, какие углы остались затененными и где требуется лампа.
Соответственно, у самого окна и по направлению света от него в разное время дня количество искусственного света должно уменьшаться.
Монтаж освещения
Установка такого типа освещения не требует специальных знаний и профессиональной подготовки – ее можно выполнить своими руками.
Монтаж ленты
Диодные ленты обычно оснащены самоклеящейся стороной. Единственное, что требуется от монтажника – установить карниз при создании скрытого освещения, затем за карниз поместить ленту, приклеив ее к стене.
Карниз можно изготовить из гипсокартона или купить готовый полиуретановый. Теперь размещаем блок питания. В середину карниза вместе с лентой его лучше не укладывать, потому что во время работы он может нагреться и стать пожароопасным. Короткие ленты с небольшой мощностью не перегреют блок, поэтому его можно складывать в короб.
Схема подключения блоков питания
Установка точечных ламп
Точечные лампы легко устанавливаются своими руками, так как обладают простой конструкцией с округлым корпусом и двумя выпирающими лапками по краям.
Для их монтажа потребуется предварительно подготовленная поверхность. Обычно это гипсокартонные потолки или проделанные в стене отверстия, однако проводку к светильникам ведут скрытым способом. Перед помещением лампы в отверстие провода с проводкой соединяют.
Используйте клеммные зажимы для соединения – это специальные зажимы, которые обезопасят соединения проводов даже при разном сечении и материале, при этом они доступны по стоимости.
Вставляя светильник в отверстие, выпирающие лапки нужно поджать рукой и аккуратно поместить корпус в штробу. После этого необходимо обесточить помещение и подключить выключатель.
Выключатель на одну клавишу
Чтобы закончить установку и оценить новое освещение квартиры, проще всего установить выключатель с одной клавишей. В распределительной коробке имеется два типа проводов – фазный и нулевой.
Нулевой обычно имеет синий цвет изоляции и сразу зажимной клеммой соединяется с нулевым кабелем светильника. Фазу сначала ведут к выключателю, потом обратно к коробке и затем только на соединение к фазе лампы.
Кроме этого, существуют выключатели на две или три клавиши, с регуляторами интенсивности и прочим – они требуют немного большей подготовки перед установкой в домашнем освещении.
https://electrikblog.ru/svetodiodnoye-osveshcheniye-v-kvartire-nauchny-podhod/
