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.
Светодиодное освещение потолка

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.

Виды светодиодных ламп

Для этого на упаковке производители указывают основные технические характеристики. Расскажу о них подробнее.

Характеристики светодиодной лампы

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.

Устройство светодиода

Он светится только при прохождении прямой полярности, а при обратной потушен.

Как работает светодиод

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.

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.

Типы цоколя

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.

Световая отдача

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.

Как распределяется электроэнергия

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.

Телесный угол
Освещенность поверхности

Цветовая температура

Человеческий глаз не одинаково воспринимает цветовой спектр, а он определяется длиной волны электромагнитного колебания.

Чувствительность глаза

Медики оценивают его по тонизирующему (раздражающему) и успокаивающему действию.

Влияние цвета

Поэтому цветовая температура ламп указывается на упаковке: она важна для здоровья и подбирается под конкретных людей.

Цветовая температура

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.

Угол рассеивания

Этот показатель учитывают дизайнеры в формировании интерьера или при создании различных рабочих зон в помещениях.

Помните, что с увеличением расстояния от светильника возможно проявление неравномерной освещенности за счет образования видимой пятнистости поверхности.

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.

Формула расчета освещенности

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

Высота H1: м

Помещение:

Общий фон:

Тип лампы:

Мощность лампы:

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.

Характеристика светодиода

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.

Световой поток светодиода
Качественный драйвер, создавая оптимальное питание, поддерживает не только нормальный уровень освещения, но и обеспечивает длительный ресурс работы светильника.

У дешевых ламп используют простой драйвер, осуществляющий резистивно емкостным сопротивлением понижение напряжения на входе диодного моста и сглаживание выпрямленных пульсаций электролитическим конденсатором повышенной емкости.

Схема драйвера
Драйвер ASD

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.

Драйвер светодиодной лампы

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.

Как работает варистор

Производители выпускают готовые модули для ламп, в которые встроена защита от перенапряжения.

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.

Влияние температуры

При нагреве они быстрее выходят из строя, а на морозе прекрасно работают. У всех качественных светильников предусмотрена хорошая теплоотдача мощными радиаторами.

Охлаждение светодиода

Однако не все мастера до конца понимают этот вопрос и допускают многочисленные ошибки.

Устанавливая светодиодные светильники в подвесные и натяжные потолки необходимо позаботиться хотя бы о нормальной работе естественного воздухообмена или вентиляции. Если пренебречь отводом тепла, то придется часто их менять новыми: станут перегорать.

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:

  1. наружные: бра, люстры и им подобные;
  2. 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:

  1. сквозные;
  2. на часть толщины плиты.

Первый тип отверстий используют для установки пластиковых дюбелей. В них вворачивают подготовленный крюк с резьбой или монтируют крепежную планку.

Как установить люстру на потолок

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.

Крепление люстры

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.

Крепление люстры к натяжному потолку

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
подвесной

Продажа 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.

Как установить точечный светильник

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.

Крепление точечных светильников

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.

Установка точечного светильника в гипсокартон

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:

  1. встроенного радиоприемника и контроллера;
Контроллер
  1. выносного передатчика, установленного в пульте управления.
Пульт 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.

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.

Пульт управления с контроллером

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.

Монтаж патрона

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.

Схема подключения одноклавишного выклю

Аналогично работает схема подключения двухклавишного выключателя.

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.

Как подключить люстру с пультом

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.
Книга базовых знаний

Изучайте, делитесь с друзьями, используйте их в своих целях. А возникнут вопросы — задавайте в комментариях. Будем совместно разбираться как работает светодиодное освещение в квартире.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 458

7
Оставить комментарий

avatar
4 Цепочка комментария
3 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
4 Авторы комментариев
АлексейВикторАлександрМаргарита Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
Маргарита
Гость
Маргарита

Статья мне понравилась. Никакой «воды». Картинки отличного качества! Комменты понятные. Всё собрано воедино, больше не надо искать информацию в интернете. Здоровский блог! Ещё больше захотела новые светильники в квартиру!

Маргарита
Гость
Маргарита

Посмотрела видео. Всё понятно даже женщине. Куплю такие лапмпочки, если они есть у нас в магазине.

Александр
Гость
Александр

Спасибо, очень толковая статья. Благодарность автору — коротко и понятно.

Виктор
Гость
Виктор

Статья простая, понятная, доступная и в тоже время информативная! От себя добавлю: качество драйвера определяю с помощью камеры мобильника, через неё любые мерцания лампы лучше видны, что-то на близком расстоянии, что-то дальше.