Правила выбора прожектора

Освещение больших площадей, в том числе под открытым небом, планируется по иным принципам, отличным от условий закрытых помещений. Во-первых, на улице гораздо меньше отражающих поверхностей, поэтому для нее нужен бо́льший световой поток. Во-вторых, на прибор воздействуют агрессивные факторы окружающей среды, соответственно вся конструкция нуждается в защите от влаги, перепадов температур. И в-третьих, располагаются прожекторы как правило на столбах, вышках или под козырьком домов, где замена комплектующих связана с массой неудобств, что предъявляет требования к их ресурсу. По совокупности всех характеристик и определяется выбор для каждой конкретной ситуации.

Какие бывают

Так как лампы накаливания в прожекторах уличного освещения не оправдывают себя по КПД и долговечности, на рынке светотехники появились новые приборы, отличающиеся иным принципом действия.

Галогенные

Модификация лампы накаливания с парами галогенных газов в колбе. Галогены инертны к химическим и термическим процессам, что замедляет окисление вольфрамовой нити и повышает ее КПД на 30–40% от обычной вакуумной системы. Колба требовательна к отсутствию влаги и загрязнений на поверхности стекла, а электрическая схема прибора нуждается в понижающем трансформаторе.

Металлогалогенные

Представляют собой газоразрядную ртутную лампу в двойной стеклянной колбе. Во внутренней оболочке, кроме паров ртути, присутствуют галогениды различных металлов для коррекции спектра. Запуск устройства возможен только от блока розжига, но сам прибор работает от сети 220 В. Металлогалогенные лампы объемнее галогенок, корпус вместе с рефлектором массивнее, а потребление энергии у них больше, при сравнительно одинаковой светоотдаче.

Натриевые

Конструкция, схема и принцип работы такой же, как у металлогалогенок, но в качестве источника света используются пары натрия, выдающие больше светового потока при одинаковом энергопотреблении.

Светодиодные

Представляют собой светодиодные COB или SMD-матрицы в корпусе с драйвером или понижающим трансформатором. Отличаются от предыдущих типов фонарей меньшей массой и габаритами при большем ресурсе работы и КПД.

Критерии выбора прожекторов

Выбор прожектора должен исходить в первую очередь из задачи. Например, нет смысла переплачивать за самый мощный из имеющихся в наличии прожектор, если нужно осветить подъезд к дому. Тут достаточно яркости, чтобы не споткнуться и вынуть ключи из сумочки, а низкопосаженная яркая лампа будет только ослеплять. И напротив, если перед устройством стоит задача работать так, чтобы человек мог без напряжения читать или выполнять работу с мелкими деталями, то тут уже понадобится прожектор помощнее.

Напряжение

Большинство прожекторов запитываются от сети 220 В, но запуск газоразрядных ламп возможен только через дроссель, галогенки нуждаются в понижающих трансформаторах, а светодиоды работают от сетевого драйвера, рассчитанного на прямое включение в сеть 220 В. В некоторых случаях драйвер в комплекте отсутствует и для запитки светодиода придется покупать выпрямитель на 12 или 18 вольт. Как правило, все дополнительные элементы схемы помещают в корпус уличного фонаря и внешне устройство, работающее от сети 220 или от 12 вольт не отличишь, поэтому информацию о типе питания необходимо уточнять.

LED-элементы с китайским драйвером, где роль выпрямителя тока выполняет диодный мост, при скачках сети в диапазоне 200–250 В иногда начинают мигать или перегорают. Самые неприхотливые в этом плане галогенки, хотя качественный драйвер со стабилизатором обеспечивает работу светодиодов даже в экстремальном диапазоне 60–300 В.

Мощность

Традиционно основным показателем эффективности считается мощность матрицы — уровень ее энергопотребления, измеряемый в ваттах. От мощности в некоторой степени зависит уровень светоотдачи. То есть, чем мощнее, тем ярче и дальше светит аппарат. Традиционно именно по мощности рассчитывают расстояние и площадь, которую прожектор способен осветить.

Модели светильников	Мощность, Вт	Высота подвеса, м	Высота светового пятна, м	Длина светового пятна, м
LED 30	30	4-5	8-10	14-17
LED 50	50	6-8	12-16	21-28
LED 100	100	10-12	20-24	35-42

Таблица расчета мощности светодиодного прожектора.

Для освещения площадки в 25 м² с высоты пятиметрового фонарного столба достаточно светодиодного прожектора мощностью в 35–40 Вт, но стоит учесть, что светоотдача разных LED-элементов при одинаковом энергопотреблении сильно разнится и эти цифры субъективны.

Типы светодиодов

Для мощных устройств применяют два типа LED-ламп:

1. SMD-матрицы — состоят из группы светодиодов одинаковой мощности, суммируемой для достижения нужного уровня светоотдачи. Недостаток решения в том, что если одна из лампочек перегорает, то выходит из строя вся матрица, а напайка перемычки приводит к увеличению нагрузки на остальные ЛЕД-лампы. В итоге они сгорают в геометрической прогрессии.

   

2. COB — кластерные светодиоды, представляющие собой сплошной кристалл. В сравнении с SMD дают более равномерный поток света. Система не лишена недостатков. Во-первых, такие лампы сильнее греются и нуждаются в мощном теплоотводе. Во-вторых, их стоимость на 20–30% выше чем у SMD.

   

Широкого распространения кластерные LED-элементы не получили по причине затратности и подавляющее большинство осветительных приборов работает именно на матричных лампах.

Угол рассеивания

На примере двух ламп одинаковой мощности можно увидеть, что ширина центрального пятна и боковой засветки у них разная. В уличных светильниках этот параметр не регулируется, так как изначально задан формой рефлектора. Условно по углу рассеивания прожекторы разделяют на:

• поисковые — дальнобойные фонари с концентрированным пучком света и минимумом боковой засветки. Применяются на сторожевых вышках, развлекательных шоу Open Air, в сценической подсветке;
• заливные — с равномерным, широкоугольным светом, необходимым в большинстве областей наружного освещения.

Класс защиты IP

Для уличных фонарей необходима защита от внешних физических факторов со степенью не менее IP54. Первая цифра означает пылезащиту, вторая — влагозащиту. Максимальная степень IP68 подразумевает полную герметичность конструкции с возможностью погружения ее под воду на срок более 1 часа.

Световой поток

Основной параметр, отражающий фактическую эффективность LED-чипа и измеряемый в люменах. Однако для светотехнических вычислений на определенную квадратуру используют такой параметр, как люксы — это количество световой энергии на определенной площади.

С пяти метров этот параметр будет снижен до 20 люкс, что вполне достаточно чтобы видеть куда идти, но недостаточно для точных работ. Полные формулы расчетов довольно сложны и для этой цели используются специальные программы, но ориентировочные цифры представлены в светотехнической таблице для освещения дорог.

Узнать, сколько люкс выдает конкретный образец можно только опытным путем, при помощи люксметра. Делается это ночью, при установке прибора на заданную высоту и направлении света на люксметр, расположенный в центре светового пятна.

Особенности выбора

Большинство покупателей и продавцов ориентируется в первую очередь на мощность прожектора. Этот подход в корне неверен, потому как при одной и той же мощности разные фонари выдают разное количество светового потока в зависимости от характеристик LED-чипа. Например, для освещения подъезда к гаражу с высоты 3 метров достаточно 10 W лампы, при условии, что энергоэффективность светодиода 100 люмен/ватт. Это среднее значение эффективности LED-лампы. То есть, в техническом паспорте изделия на 10 W должно приходиться около 1000 люмен. Если это значение меньше, то светодиод будет сильнее греться и слабее светить относительно других, с меньшей мощностью, но таким же световым потоком.

По закону сохранения энергии, чем больше энергии тратится на свет, тем меньше остается на тепло и наоборот. Лучшие показатели соотношения мощности к световому потоку 130 люмен/ватт, но такие лампы требовательны к качеству драйвера, без которого долго не прослужат.

Корпус уличного прожектора должен быть из металла, потому что пластик не обеспечивает достаточного теплоотвода. К тому же под длительным воздействием прямых солнечных лучей пластик становится хрупким, деформируется, вследствие чего нарушается герметичность конструкции.

Некоторые фонари оснащаются датчиками движения и света, включаясь с наступлением ночи и отключаясь утром или реагируя на приближение движущихся объектов. Это экономит электроэнергию, ресурс аппарата, а также освобождает владельца от необходимости контролировать работу осветительных приборов. Существуют полностью автономные системы с солнечными батареями и накопителем электроэнергии. Днем устройство заряжается, а ночью использует энергию аккумуляторов.

Надежность этих прожекторов зависит от всех комплектующих, в особенности от АКБ, так как через год эксплуатации уровень китайского накопителя дает просадку, а зимой он разряжается в 2–3 раза быстрее. Некоторые автономные системы совмещаются с видеорегистратором, что в комплексе представляет собой охранную систему, включающую свет и запись видео при появлении движения в радиусе действия датчиков.

Стараясь выбрать яркий светодиодный прожектор, лучше обратить внимание на теплоту свечения, указанную в характеристиках изделия. Если стоит задача осветить придомовые территории, фасады зданий или рабочую зону, то лучше выбирать модели с теплотой свечения до 4000 K. От теплого или естественного света не устает зрение и цветопередача не искажается.

Китайские диоды зачастую делают именно холодного свечения, так как они выдают больше люмен на ватт. Для точных работ с мелкими деталями понадобится уровень освещенности не менее 40 люкс. Для освещения больших площадей, промышленных объектов, парковок, охранных зон подойдет яркий холодный свет в диапазоне 5000–6500 K с освещенностью от 20 до 40 люкс.

Рейтинг светодиодных прожекторов

5 место Hager EE610

5 место рейтинга занимает модель от германского бренда в стиле хайтек. Мощность 15 Вт выдает 1100 люмен, что при теплоте свечения 4000 K вполне достаточно для придомовых территорий, жилых зон. Корпус изготовлен из качественного поликарбоната со степенью защиты IP55. Характеристики на первый взгляд не самые впечатляющие, но указаны с предельной честностью. Прожектор оснащен датчиком движения. Крепление быстросъемное, на посадочной платформе. Из недостатков — сложность с регулировкой направления и цена.

4 место Jooby Cobra 60W

4 место за украинским аппаратом из алюминиевого сплава с японскими комплектующими, в том числе с диодом Citizen на 50 Вт, выдающим 5500 люмен холодного света. Предназначен для освещения парковых, охранных зон, скверов, придомовых территорий. Степень защиты IP65, стабилизатор напряжения выдерживает скачки сети от 85 до 265 вольт. Примечательно, что гарантия на агрегат выдается на пять лет, что рекордно для местной сборки, но соответствует качеству японских деталей.

3 место Osram М3 90W

Открывает тройку агрегат Российской сборки с германскими комплектующими и японскими светодиодами Nichia, общей мощностью 90 Вт, выдающим 11 700 люмен нейтральной температуры. Корпус алюминиевый с классом защиты IP66. Заявленный срок службы 12 лет, но гарантия только на 2 года, что относится к недостаткам. Впрочем, незатейливая с виду конструкция вполне надежная и нареканий прожектор у потребителей не вызывает. Фонарь крепится на консоль с фиксированным углом направления.

2 место Philips BVP176 LED190

Изготовленный в Нидерландах или в Китае, но под контролем голландских технологов уличный фонарь один из лучших среди осветительных приборов в своей категории. Мощность 200 В вполне соответствует световому потоку в 19 000 люмен, притом что цвет излучения теплый — 3000K. Литой алюминий и поликарбонатная линза защищают устройство на уровне IP65 от пыли и струй воды. Единственный недостаток – это возможность некорректной работы при достижении минимальной эксплуатационной температуры -40°C и переплата за бренд.

1 место Geniled element 100W

Лидером топа становится Российский производитель, один из самых честных в отношении соответствия заявленных параметров реальным цифрам при тестировании. Аппарат выдает 100 люмен/ватт холодного света в 5000 K. Алюминиевый корпус с защитой IP65 имеет возможность крепления сразу в трех вариантах: на консоль (трубу), на поворотный кронштейн или на подвес. Прожектор стабильно работает в температурном диапазоне от +50 до -45°C. Гарантийное обслуживание предоставляется в течении 3 лет. Из недостатков — относительно холодное свечение, но, учитывая местную сборку, можно заказать аппарат в комплектации с более теплыми светодиодами.