Светодиодный прожектор с датчиком движения преимущества LED технологии

Светодиодный прожектор с датчиком движения сочетает в себе преимущества использования сразу двух основных элементов, установленных в нем – LED светильника и устройства, управляющего его работой в зависимости от естественного освещения и наличия либо отсутствия перемещения объектов, на которые оно настроено. Область применения таких осветительных приборов практически безгранична.

Содержание

Плюсы прожекторов c LED и датчиком движения

Преимущества датчика движения, усиленные техническими возможностями светодиодов

Экономичность и светоотдача LED прожекторов

Возможности, недоступные другим типам ламп – приборы на солнечных батареях

Когда и где лучше всего использовать прожекторы с датчиком движения?

Какие ограничения по применению существуют?

1 Плюсы прожекторов c LED и датчиком движения

Прожектор – источник яркого направленного освещения. Чтобы он выдавал нужную величину светового потока, до использования в светотехнике LED технологии в нем устанавливали мощную лампу. Тип ее выбирался в зависимости от требуемых параметров освещения (яркость, какой спектр излучения допустим, приемлемо мерцание или оно должно отсутствовать), условий эксплуатации (уровень напряжения и стабильность сети, частота циклов включения/отключения, температура окружающей среды) и характеристик самого источника света (надежность, долговечность, принцип работы, эффективная светоотдача в лм/Вт, которая влияет на выбор мощности).

По всем показателям лучшими были признаны галогенные, а в последнее время еще и металлогалогенные (ДРИ) лампы. Их чаще всего и устанавливали в прожекторах. С созданием LED источников света, пригодных для установки и использования в прожекторах, ситуация изменилась. Неоспоримые, причем по всем параметрам, преимущества светодиодов и ламп на их основе обеспечили им приоритетное применение в прожекторных осветительных устройствах. Главные достоинства LED – высокая светоотдача и экономичность, а также самый долгий срок службы. Единственный существенный недостаток – самая высокая цена по сравнению с лампами различных других типов.

Металлогалогенная (ДРИ) лампа

2 Преимущества датчика движения, усиленные техническими возможностями светодиодов

Срок службы качественных LED составляет 50000–100000 часов непрерывной эксплуатации. А у ламп:

накаливания – до 1000 часов;
галогенных – 2000; ДРИ – 2000–12000, чем мощнее, тем меньше;
КЛЛ (компактных люминесцентных – "энергосберегающих") – 10000–15000;
дуговых ртутных (ДРЛ) – 12000–20000;
натриевых газоразрядных (ДНАТ) – 10000–29000, чем мощнее, тем выше.

Натриевые газоразрядные (ДНАТ) лампы

Но это в случае непрерывной работы. Все лампы в большей или меньшей степени "не любят" коммутацию – включение, особенно повторное, когда прошло мало времени после отключения. Коммутационные процессы, происходящие в лампах в момент включения, сильно сокращают срок их службы. Они и сгорают обычно в момент подачи на них напряжения. На работоспособности светодиодов и сроке их службы частота коммутационных циклов и продолжительность пауз между ними никак не отражаются. Они могут абсолютно безболезненно для себя включаться и отключаться хоть 100 раз в секунду.

Это как раз то качество, какое и нужно прожектору, оснащенному датчиком движения. Ведь в зависимости от условий эксплуатации ему может потребоваться достаточно часто включаться/отключаться и, может быть, с очень маленькими временными промежутками между циклами коммутации. Тогда лампы придется часто менять, а LED прожектор может стать вообще практически вечным устройством, не требующим замены источника света, если суммарная продолжительность горения последнего не превысит технологически предусмотренный лимит.

3 Экономичность и светоотдача LED прожекторов

Световая отдача – это отношение величины светового потока (грубо говоря – количества света) в люменах (лм), излучаемого его источником, к мощности последнего в Вт. То есть количественно эта характеристика в лм/Вт представляет собой световой поток, излучаемый лампой при потреблении каждого 1 Вт от своей мощности.

Световая отдача LED последнего поколения составляет 95–150 лм/Вт. У ламп накаливания – только 4–15 лм/Вт, галогенных – 15–17 лм/Вт, КЛЛ – 56 лм/Вт, ДРЛ – 50–60 лм/Вт. То есть галогенный прожектор мощностью 150 Вт можно заменить светодиодным на 15 Вт и получать 10-кратную экономию электроэнергии. К ЛЕД-источникам по световой отдаче близки натриевые газоразрядные (ДНаТ) и металлогалогенные (ДРИ) лампы. У них этот параметр достигает 141 и 105 лм/Вт соответственно. Но ДНаТ дают яркий желто-оранжевый сильно мерцающий свет, и поэтому в прожекторах их практически вообще не используют.

Световая отдача LED прожектора

У ДРИ длительный запуск – в зависимости от конструкции его время составляет 2–10 минут. Даже после кратковременного отключения металлогалогенной лампы ей надо дать 10 минут на охлаждение, иначе она не запустится. То есть быстро повторно ее включить невозможно. Поэтому ДРИ обычно не устанавливают в прожектора с датчиком движения. Применение специальных устройств для быстрого перезапуска значительно снижает срок ее службы. Кроме того, ДРИ гораздо менее надежны светодиодов и даже по сравнению с ними "капризны" к техническим условиям обеспечения их работы (напряжению, пускорегулирующим устройствам), а стоимость их (качественных) тоже достаточно высока.

Конструкция и принцип работы LED обеспечивают ему еще более высокие, чем можно ожидать, исходя из вышеприведенных сравнений, показатели экономичности и светоотдачи в прожекторах. Светодиод представляет собой полупроводниковый кристалл, заключенный в прозрачный пластиковый корпус, выполняющий не только защитные функции, но еще и функцию оптической линзы. Благодаря такой конструкции, излучаемый LED световой поток уже сориентирован в нужном направлении – от источника света – и под заданным при изготовлении углом. Отражатели в устройствах со светодиодом играют вспомогательную роль, собирая лучи отраженные и/или преломленные от/в пластика(е) корпуса ЛЕД и стекла(е) прожектора. Основной поток излучения идет в нужном направлении.

А лампы различных типов (кроме LED) дают рассеянный свет – излучают во всех направлениях. Прожектор с ними без отражателей превратится в обычный светильник. В то же время даже самая совершенная система отражения частично поглощает свет. Поэтому прожекторы с лампой и с LED, имеющие одинаковую светоотдачу, будет гореть по-разному. Светодиодный ярче. Так, из вышеприведенного примера галогенный прожектор на 150 Вт достаточно заменить на LED устройство мощностью не в 15 Вт, а 10 Вт и оно даст света даже немного больше.

4 Возможности, недоступные другим типам ламп – приборы на солнечных батареях

Электроэнергия для владельца прожектора или другого осветительного устройства может стать вообще бесплатной, если приобрести вариант, работающий от аккумуляторов, заряжаемых солнечными батареями. Есть также световое оборудование, дополнительно оснащенное еще и ветрогенератором.

Такое техническое решение стало возможным только благодаря тому, что в прожекторах и других осветительных устройствах стали устанавливать LED. С иными типами ламп такое оборудование изготовлять было не целесообразно. Оно было бы очень громоздким. Потребовалось бы много аккумуляторов, чтобы обеспечить непрерывную работу ламп в течение 3–10 часов. Кроме того, такое оборудование технически было бы гораздо сложнее реализовать, ведь все другие источники света рассчитаны на работу от переменного напряжения 220 В.

А ныне существующие аккумуляторы накапливают потенциал только постоянного тока (то есть постоянного напряжения) и на 6–24 В. Такие же показатели выдают и современные солнечные батарее. Пришлось бы в осветительных гелиоустройствах дополнительно устанавливать преобразователи, которые, кстати, увеличивают потери, а значит расход электроэнергии самим оборудованием. А светодиоды как раз и рассчитаны на работу от постоянного напряжения 6–24 В. И плюс к этому – еще и экономичны.

Светодиоды в LED прожекторе

А датчик движения, установленный на LED прожекторе с солнечными батареями (гелиопрожекторе), служит превосходным техническим средством поддержки и увеличения возможностей такого осветительного оборудования, а также расширения области его применения. Ведь в зависимости от конструкции и комплектации устройства светодиодного освещения, полностью заряженные аккумуляторы рассчитаны на обеспечение его непрерывной работы в течение какого-то ограниченного времени. Как правило, речь идет о 3–10 часах. И если дневные погодные условия не позволили полностью зарядить батарею, то когда отключится непрерывно работающий прожектор, неизвестно – может быть, в самый неподходящий момент.

Некоторые устройства имеют дополнительные батареи, обеспечивающие непрерывную работу LED на протяжении 5-ти ночей, когда полная зарядка аккумуляторов невозможна несколько дней подряд.

Но они дороже и более громоздки, с одной стороны, а с другой, если непогода затянется на неопределенное время, то и такой прожектор станет работать с перебоями. Есть еще, конечно, LED гелиооборудование, которое автоматически переключается в такой ситуации на подведенную электросеть 220 В переменного тока. Но если нет последней или желания оплачивать дополнительную опцию и потребление энергии? Тогда быть ночью без прожекторного освещения.

Другое дело LED гелиопрожектор с датчиком движения. Ему не потребуется полностью заряженная батарея, чтобы он выполнил возложенные на него ночные обязательства. Он, возможно, сможет постоянно работать без полной зарядки батарей и очень длительное время вообще без их подзарядки. Все зависит от интенсивности использования такого прожектора – как часто и на какое время он будет включаться. Но в любом случае такое гелиооборудование можно уже смело эксплуатировать не только там, где преобладает солнечная погода и длинный световой день, но и в регионах с гораздо более худшими показателями естественного освещения.

5 Когда и где лучше всего использовать прожекторы с датчиком движения?

Используют их во всех случая, что и прожекторы с датчиком, оснащенные другими типами ламп – устанавливают в местах, где не нужно постоянное искусственное освещение. Светодиодные устройства тоже применяют в помещениях, на улице и для подводной подсветки (в бассейнах, например). Разумеется, для каждого способа применения надо выбирать LED прожектор с соответствующим классом защиты (от IP 44 для сухих помещений до IP 68 при подводной установке).

Светодиодное устройство для подводной подсветки бассейна

Наиболее предпочтительные варианты использования LED прожектора с датчиком вместо аналогичных ламповых устройств:

когда время работы прожектора продолжительней пауз отключения – будет больше экономия на электропотреблении;
при большой частоте циклов включения/отключения, особенно когда возможна необходимость повторных подач света сразу или вскоре после его выключения – почему, пояснения выше;
когда напряжение в электросети понижено и/или нестабильно – светодиоды в прожекторах запитываются от блока питания, который, если сделан качественно и рассчитан на это, сгладит внешние пульсации и подаст на LED его номинальное напряжение;
когда электросеть перегружена и возможно ее обесточивание (срабатывание защиты) в результате включения прожектора – LED устройства не только гораздо менее мощные, но и практически не нагружают сеть в момент своего пуска (их пусковой ток незначительно выше рабочего);
в труднодоступных и/или имеющих ограничение по нагрузке местах – LED прожекторы компактнее, меньше весят и долговечнее, поэтому разместить их там будет легче, основание под крепления выдержит их массу, а менять в таких непростых условиях светодиод придется нечасто, скорее всего – никогда;
во влажной и водной среде – питание LED до 24 В, а не 220 В, как у ламп, поэтому прожекторы с ними более безопасны.

Отдельно стоит сказать о гелиопрожекторах с датчиками. Они просто незаменимы там, где нет электроснабжения вообще либо оно осуществляется с перебоями.

6 Какие ограничения по применению существуют?

Пожалуй, только одно. Светодиодное оборудование при соответствующем исполнении его компонентов может эксплуатироваться в любых климатических условиях. Рабочие температуры могут достигать –60–+60 °C. Однако для большей части мира понижение температуры внешней среды свыше –20 C° – это экстремальное и крайне редкое явление. Поэтому в таких странах большинство электронных компонентов и устройств бытового назначения производятся из расчета эксплуатации и работают при температурном параметре не ниже –20 C°.

Осветительное ЛЕД устройство бытового назначения

В связи с этим, приобретая LED прожектор, надо убедиться, что он подходит для круглогодичного использования в регионе, где будет эксплуатироваться. Если какие-либо его элементы (светодиоды либо электронная начинка) не рассчитаны, или есть основания сомневаться в их пригодности для работы в условиях низких температур, то не стоит рисковать и пытаться включать прожектор при показаниях градусника ниже –20 C°. В лучшем случае устройство просто не будет правильно работать, а в худшем – выйдет из строя.