Расчёт и установка светодиодных прожекторов со встроенным датчиком движения

В данной статье рассматривается назначение уличного освещения, определение требований к проекту. Описывается возможность использования светодиодных прожекторов со встроенным датчиком движения для освещения парковочной зоны и его самостоятельная настройка.

На этапе подготовки проекта необходимо определиться с функциями, которые будет выполнять уличное освещение. После чего подобрать необходимое количество светильников, их тип, рассчитать линии связи, блоки защит и управления.

Уличное освещение может использоваться для решения таких задач, как:

1. Обеспечение минимального освещения территории (охранные функции).
2. Рабочее освещение парковочных зон и дорожек, необходимое для безопасного перемещения человека в ночное время.
3. Декоративная подсветка ночного сада, фасада здания, фонтанов и других объектов.

Определение зон освещения

Рассмотрим построение системы уличного освещения на базе условного загородного дома с небольшим земельным участком.

На приведенной схеме:

1. Жилое помещение.
2. Декоративная изгородь и деревья.
3. Хозяйственные постройки.
4. Клумбы.
5. Пешеходные дорожки.
6. Фонтан.
7. Площадка для парковки.
8. Двери, калитки, ворота.

Определим требования к функциональным возможностям системы уличного освещения:

1. Автоматическое включение освещения парковочной зоны при открытии ворот или уличной калитки в ночное время с возможностью самостоятельного включения освещения.
2. Автоматическое включение и отключение дежурного освещения в темное время суток.
3. Полное и экономное освещение участка.
4. Подсветка клумб.
5. Подсветка фонтана.

Освещение парковочной зоны

П — светодиодные прожекторы со встроенным датчиком движения

Для обеспечения автоматического включения света при открытии ворот или дверей можно использовать прожекторы со встроенным датчиком движения. Для этих целей в продаже имеется значительное количество осветительных приборов, выполненных на базе ламп накаливания, галогенных, светодиодных и пр. Наиболее экономными, с точки зрения потребления электроэнергии и рабочего ресурса, являются варианты на базе светодиодных излучателей.

Классический датчик движения имеет три ручки, регулирующие его работу:

1. Time — время свечения после срабатывания. Встроенный таймер может давать задержку выключения светильника от нескольких секунд до 5–10 минут.
2. «Луна и солнце» — регулирует срабатывание прожектора в соответствии с окружающей освещенностью. В крайней точке положения регулятора («Солнце») прожектор не будет включаться при любой освещенности. Переводя регулятор в положение ближе к «Луна», можно выставить оптимальное срабатывание прожектора только в темное время суток.
3. «Чувствительность» — данный регулятор позволяет настроить дальность срабатывания сенсора и исключить срабатывание прожектора при движении, например, домашних животных.

Выбирая прожектор, помимо его функциональных возможностей, необходимо обратить внимание на степень пыле- и влагозащищённости корпуса. Большинство имеющихся на рынке моделей имеют степень защиты IP44, что позволяет им выдерживать брызги воды, попадающие на них под любым углом и мелкую пыль.

Если прожектор может подвергаться воздействию струй воды (например, при очистке фасада здания), то стоит отдать предпочтение моделям с IP65, 66 или 67. Стоимость прожектора колеблется в пределах от 1000 до 2500 рублей, в зависимости от компании производителя и мощности излучателя.

Расчёт необходимого количества осветительных приборов

Приведем пример расчета необходимого количества осветительных приборов в зависимости от степени освещенности участка. Для этого могут использоваться различные методы, но наиболее простыми и понятными из них являются расчеты, выполненные по методу коэффициента использования светового потока и методу удельной мощности.

Расчет количества светильников по методу коэффициента использования светового потока выполняется по формуле:

N = E · S · z · k / F · η, где:

• η — коэффициента использования излучаемого прибором света, зависит от отражающей способности окружающих источник света предметов;
• Е — требуемая минимальная освещенность, задается в люксах (лк);
• S — площадь освещаемого пространства, м²;
• N — число установленных светильников;
• z = Еср / Емин — учитывает неравномерность выдаваемого электроприбором освещения. Для ламп накаливания коэффициент составляет — 1,15, для люминесцентных и светодиодных ламп — 1,1;
• F — световой поток, излучаемый одной лампой, лм (люмен);
• k — коэффициент запаса, используемый для учета возможного запыления лампы и снижения количества излученного ей света при длительном использовании (старение). Для люминесцентных ламп данный коэффициент может достигать 1,5. Для ламп накаливания и светодиодных ламп — 1,2–1,3.

Произведем расчет площади парковочной зоны:

S = a ­· b = 10 · 12 = 120 м²

Используя справочные данные, определим световой поток, излучаемый одной лампой, или выполним приблизительный расчет:

F = P · K, где:

• Р — мощность лампы, Вт;
• К — коэффициент светимости на 1 Вт мощности.

Для ламп накаливания К = 20 лм/Вт, для газоразрядных (энергосберегающих) ламп К = 80 – 90 лм/Вт, для светодиодных ламп К = 70 – 130 лм/Вт.

Для светодиодного прожектора мощностью 30 Вт со встроенным датчиком движения минимальный световой поток можно определить по формуле:

F = 30 · 70 = 2100 лм

Коэффициент использования излучаемого прибором света можно посмотреть в инструкции СН 541–82. Для нашего случая поверхность площадки примем изготовленной из бетона светло-серого цвета, для которого η = 50%.

Минимальную освещенность выбираем в пределах 10 лк, что соответствует нормам для освещения площадок, на которых не требуется выполнять точные работы и находиться в течение продолжительного времени.

Подобрав все нужные данные, рассчитаем минимальное количество световых приборов для автоматического освещения парковки:

N = E · S · z · k / F · η = 10 · 120 · 1,1 · 1,25 / 2100 · 0,5 = 1,57 шт.

Для обеспечения комфортного освещения парковки площадью 120 м² понадобится два светодиодных прожектора, мощностью 30 Вт каждый.

Выполним проверочный расчет по методу удельной мощности. Необходимая мощность установленных ламп накаливания рассчитывается по формуле:

Р = w · S, где:

• w — удельная мощность общего равномерного освещения;
• S — площадь помещения.

Удельная мощность является справочной величиной и для различных типов помещения она может колебаться в пределах от 1 до 12 Вт/м². Для парковок данная величина лежит в пределах от 1 до 3 Вт/м².

Р = 2 · 120 = 240 Вт

Поскольку данная мощность соответствует использованию для освещения ламп накаливания, имеющих меньшую светимость в сравнении со светодиодными, то данную величину необходимо разделить на поправочный коэффициент. Для светодиодных ламп — 5, газоразрядных — 4.

Р = 240 / 5 = 48 Вт

Данный расчет подтверждает возможность использования выбранных для освещения двух светодиодных прожекторов с суммарной мощностью излучения в 60 Вт.

Подключение светодиодного прожектора

Подключение может выполняться двумя способами:

1. Непосредственное напрямую.
2. Через переходную распределительную коробку.

Для прямого подключения необходимо открутить гермоввод и выкрутить четыре крепежных винта по углам. После чего на расположенном внутри прожектора клеммнике необходимо заменить «родной» провод на использующийся для подключения.

Для монтажных работ нужно использовать провод в двойной изоляции, желательно медный, с сечением проводника не менее 1 мм² (оптимально 1,5 мм²). Это гарантирует надежную работу прибора в течение продолжительного срока, даже при постоянном воздействии негативных внешних факторов.

При подключении с помощью проходной клеммной коробки весь электрический монтаж осуществляется внутри нее. Выбранная монтажная коробка должна соответствовать требованиям пыле- и влагозащищенности.

Аналогичным способом рассчитывается любое освещение, как внутри помещений, так и на улице, изменяется только задаваемая величина освещенности, при которой человеку будет комфортно работать или отдыхать.

Обратите внимание: при разработке уличного освещения необходимо учитывать не только влияние влаги, но и климатические условия. Не стоит приобретать для установки на улице оборудование, не способное выдержать зимний холод или летнюю жару.

Грамотное использование различных датчиков и светодиодных ламп позволяет сократить затраты на освещение участка и продлить ресурс бесперебойной работы световых приборов.

© рмнт.ру, Игорь Максимов