X
X

Светодиодные лампы для натяжных потолков — делаем выбор

Led-освещение в ванной с натяжным потолком
Led-освещение в ванной с натяжным потолком

Наша сегодняшняя тема — светодиодные лампочки для натяжных потолков. Мы узнаем, насколько они экономичны по сравнению с более привычными для российского покупателя галогенками и  лампами накаливания, как рассчитывается светодиодное освещение и как монтируются светильники.

Устройство

Светодиод — полупроводниковый прибор, непосредственно преобразующий электрический ток в излучаемый свет. Светимость светодиода линейно зависит от значения текущего через него тока.

Устройство LED (Light-emitting diode)
Устройство LED (Light-emitting diode)

Ток при неизменном сопротивлении цепи увеличивается вслед за напряжением. Подав на светодиод повышенное относительно номинального напряжение, можно добиться пропорционального  повышения светимости.

Однако поднимать напряжение до бесконечности нельзя: ограничивающим фактором выступит тепловыделение полупроводникового кристалла, рост которого приведет к его перегреву и выходу из строя.

Деградация светодиодов при длительном перегреве
Деградация светодиодов при длительном перегреве

Типичное напряжение питания светодиодов — 1,5-4 вольта. Как получить такое  напряжение из сетевых 220 вольт?

Это достигается двумя способами:

  1. Последовательным соединением большой группы светодиодов. Поскольку они питаются постоянным током, светильник снабжается выпрямителем (диодным мостом на входе). Эта схема дешевле в реализации, но резко снижает отказоустойчивость устройства: выход из строя любого элемента цепи приводит к отказу всего светильника;
Последовательное соединение светодиодов
Последовательное соединение светодиодов
  1. Соединением светодиодов в небольшие последовательные цепи, которые параллельно подключаются к драйверу (импульсному блоку питания). Низковольтные led-светильники несколько дороже, зато отказ отдельного элемента приводит лишь к незначительному снижению светимости.
Led-светильник с внешним драйвером
Led-светильник с внешним драйвером

Практический вывод: наиболее надежные лампы светодиодные для натяжных потолков — низковольтные, с питанием от 12 вольт. Они могут подключаться как к высоковольтной сети через отдельные драйверы, так и к общему для всех светильников блоку питания.

БП для светильников с  напряжением питания 12 вольт
БП для светильников с  напряжением питания 12 вольт

Преимущества

Насколько практичны лампочки для натяжных потолков светодиодные?

Экономичность

Вот значения светоотдачи на единицу мощности для источников света разных типов:

Источник света Светоотдача

Лампочка накаливания
Лампочка накаливания

10-14 люменов на ватт. Большая часть потребляемой лампой энергии преобразуется в тепло и бесполезно рассеивается в окружающем пространстве.

Лампа галогенная
Лампа галогенная

15-20 лм/Вт. Рост эффективности достигается за счет более высокой по сравнению с лампой накаливания температуры спирали.

Энергосберегающая (компактная люминесцентная) лампа
Энергосберегающая (компактная люминесцентная) лампа

45-60 лм/Вт. Существенная часть потерь приходится на преобразователь питания, находящийся в цоколе.

Люминесцентный светильник
Люминесцентный светильник

70 лм/Вт.

Светодиодный светильник
Светодиодный светильник

90-110 лм/Вт.

Обратите внимание: в случае led-светильников значение светоотдачи тоже ограничивается потерями на драйвере. Последние поколения светодиодов способны отдавать более 200 лм/Вт.

Давайте выполним  несложный расчет и выясним, за какое время окупится замена в проекте освещения жилой комнаты галогенных светильников на светодиодные для следующих условий:

  • Общее количество светильников — 10;
  • Цена одного софита с галогенной лампой — 190 рублей, светодиодного светильника — 360;
  • Мощность светильников — 35 и 7 ватт соответственно;

Подсказка: такое соотношение мощности обеспечит примерно одинаковую суммарную светимость и неизменную освещенность помещения.

Сравнение светового потока некоторых светильников
Сравнение светового потока некоторых светильников
  • Свет горит в среднем 8 часов в сутки;
  • Киловатт электроэнергии стоит 5 рублей.
Московские тарифы на свет. Данные за 2016 год
Московские тарифы на свет. Данные за 2016 год

Итак, приступим к вычислениям.

  1. Разница в стоимости между наборами софитов — (360х10)-(190х10)=1700 рублей;
  2. Разница в потребляемой ими мощности — (35х10)-(7х10)=280 ватт;
  3. За час работы освещения мы экономим 0,28 кВт·ч электроэнергии, или 0,28х5=1,4 рубля;
  4. Период окупаемости светодиодного освещения составит 1700/1,4=1214 часов, или (при актуальном для нас режиме работы освещения) 1214/8=152 дня.

Экономия очевидна. Однако на ней преимущества led-освещения не заканчиваются.

Срок службы

Для led-светильников он оценивается в 30-100 тысяч часов.

Расчетный срок службы лампы указан на упаковке
Расчетный срок службы лампы указан на упаковке

Снижению срока службы относительно расчетного, может привести неблагоприятный температурный режим эксплуатации светодиодов, вызванный:

  • Экономией на теплоотводе при проектировании корпуса светильника;
Зависимость срока службы светодиода от эксплуатационной температуры
Зависимость срока службы светодиода от эксплуатационной температуры
  • Завышенным напряжением питания светодиода;
  • Конструктивными особенностями некоторых типов светильников. Например, тепло от светодиодной нити (filament) в соответствующих лампочках отводится только конвекцией гелия в колбе, вследствие чего температура нити при длительной работе достигает 100-110°С.
Светодиодные нити охлаждаются только конвекцией газа в колбе
Светодиодные нити охлаждаются только конвекцией газа в колбе

А теперь давайте вспомним, сколько служат другие источники света:

Источник света Срок службы
Лампа накаливания Около 1000 часов
Галогенка 2-3 тысячи часов
КЛЛ (энергосберегающая лампочка) До 5000 часов
Лампа в люминесцентном светильнике До 10000 часов

Заметьте: истечение расчетного срока службы означает не полный отказ  led-светильника, а лишь снижение его светимости вследствие деградации светодиодов.

Тепловыделение

Светодиодные лампы для натяжного потолка выгодно отличаются от галогенок и лампочек накаливания куда меньшим тепловыделением.

Нагрев спирали и колбы у последних ограничивает максимальную мощность светильника, который можно установить в натяжной потолок из пленки ПВХ, значениями в 40 ватт для старой доброй лампочки Ильича и 35 ватт у галогенки. При этом практически вся электрическая мощность будет преобразована в тепловую, и послужит нагреву пленки и пространства над потолком.

Виниловая пленка не переносит нагрева свыше 80-90 градусов
Виниловая пленка не переносит нагрева свыше 80-90 градусов

У led-светильников картина иная: при электрической мощности, к примеру, в 15 ватт источник света будет выделять не больше 7-9 ватт тепла. При этом он будет иметь куда более высокую светоотдачу (порядка 1500 люменов против 600 у 35-ваттной галогенки).

Мелким текстом

Чтобы не превращать нашу статью в подобие рекламной, мы упомянем несколько недостатков led-освещения:

  1. Оно все еще дороже альтернативных решений, хотя цены снижаются из года в год. На конец 2017 года led-лампа светимостью 600-800 лм стоит в 2-3 раза дороже галогенки с той же светимостью;
  2. Ради снижения стоимости производители пошли по пути упрощения схемотехники драйвера. У многих filament ламп он представляет собой обычный диодный мост. Как следствие, такие лампы делаются очень чувствительными к понижению напряжения питания;
Вскрытие лампы на светодиодных нитях
Вскрытие лампы на светодиодных нитях

Любопытно: автор лично наблюдал отключение всех ламп на светодиодных нитях в своем доме при просадке сетевого напряжения до 190 вольт. Led-лампы, произведенные на пару лет раньше, и обладавшие полноценным импульсным блоком питания, продолжали работать.

  1. Светодиоды уступают галогенному освещению в точности цветопередачи. Снижение индекса цветопередачи освещения приводит к тому, что цвета выглядят не так, как при дневном солнечном свете. Цветопередача важна в работе портного, дизайнера, визажиста, парикмахера и т.д.
Цвета при разных значениях индекса цветопередачи
Цвета при разных значениях индекса цветопередачи

Расчет (упрощенная схема)

Как своими руками рассчитать светодиодное освещение комнаты?

Для начала обратимся к нормативной документации. Нормы освещенности можно найти в СНиП 23-05-2010 и в СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03.

Для помещений разного назначения они таковы:

Помещение Норма освещенности, люксы (лк)

Кабинет, офис
Кабинет, офис

300

Проектный зал, конструкторское бюро
Проектный зал, конструкторское бюро

500

Читальный, компьютерный  зал
Читальный, компьютерный  зал

400

Школьный класс
Школьный класс

500

Спортзал
Спортзал

200

Жилая комната
Жилая комната

150

Кухня
Кухня

150

Ванная, санузел, коридор
Ванная, санузел, коридор

50

Детская комната
Детская комната

200

Справка: люкс — единица освещенности, соответствующая одному люмену светимости на квадратный метр освещенной поверхности.

Взаимосвязь единиц светимости и освещенности
Взаимосвязь единиц светимости и освещенности

Казалось бы, инструкция по выполнению расчета проста и понятна: умножение нормы освещенности на площадь помещения должно дать нам суммарную светимость источников света.

Однако на практике на освещенность влияют:

  • Расстояние между освещенной поверхностью и источником света;
Освещенность падает по мере удаления от источника света
Освещенность падает по мере удаления от источника света
  • Направление излучения света осветительным прибором. Например, установленная в потолочные патроны led-дампа с полукруглым рассеивателем освещает только нижнюю полусферу комнаты, а лампа-«кукуруза» или пресловутая filament излучает свет во всех направлениях;
Лампа-"кукуруза"
Лампа-«кукуруза»
  • Цвета отделки помещения. Светлые поверхности отражают свет, темные — поглощают, способствуя снижению уровня освещенности;
Черные стены на фото поглощают большую часть падающего на них света
Черные стены на фото поглощают большую часть падающего на них света
  • Фактура отделки. Отражающая способность глянцевой поверхности заметно выше, чем матовой.
Глянцевая отделка улучшает освещенность
Глянцевая отделка улучшает освещенность

Именно поэтому в расчетах используется так называемый коэффициент освещенности. В типичном жилом помещении высотой 2,5-3 метра с глянцевым натяжным потолком, встроенными в него led-светильниками и стенами с нейтральной цветовой гаммой отделки его можно принять равным 0,5.

Освещенность помещения на уровне пола, равна половине результата деления суммарной светимости источников света на площадь пола.

На пол приходится половина излучаемого светильниками света
На пол приходится половина излучаемого светильниками света

Давайте в качестве примера выполним расчет освещения детской комнаты площадью 20 м2. При нормативной освещенности 200 лк суммарная светимость ламп должна составлять 200х20х2=8000 лм. Ее могут обеспечить 10 светильников по 800 лм.

Монтаж

Как монтировать светодиодные светильники в натяжной потолок?

Они устанавливаются на предварительно смонтированные на поверхности перекрытия платформы или стойки. Провода питания разводятся в гофротрубе, и крепятся к перекрытию хомутами.

Площадка для установки светильника
Площадка для установки светильника

В месте расположения отверстия под светильник на пленку натяжного потолка наклеивается термокольцо, после чего пленка внутри кольца вырезается канцелярским ножом.

Пленка вырезается внутри наклеенного на нее термокольца
Пленка вырезается внутри наклеенного на нее термокольца

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю выбрать и установить лампы светодиодные для натяжного потолка. Узнать больше о монтаже led-освещения вы сможете, просмотрев прикрепленное к статье видео. Успехов!



Подписывайтесь
Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку и будьте в курсе всех можных трендов в ремонте

Добавить комментарий