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.

Led-освещение в ванной с натяжным потолком

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)

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

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

2. 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

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

Преимущества

Насколько практичны лампочки для натяжных потолков светодиодные?

Экономичность

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

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

• Свет горит в среднем 8 часов в сутки;
• Киловатт электроэнергии стоит 5 рублей.

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

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

• 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

А теперь давайте вспомним, сколько служат другие источники света:

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

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

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.

3. 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

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:

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

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

• 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»

• Цвета отделки помещения. Светлые поверхности отражают свет, темные — поглощают, способствуя снижению уровня освещенности;

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

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

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

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

Виды энергосберегающих источников света

Изначально к экономичным источникам света относили различные люминесцентные лампы. С развитием светотехнических технологий к ним стали причислять и осветительные приборы на светодиодах.

• Энергоэффективные источники света имеют гораздо более высокую светоотдачу. То есть, при меньшей мощности они выдают больший световой поток.
• Благодаря такой особенности энергосберегающие лампочки для потолков потребляют намного меньше электроэнергии, чем традиционные варианты с нитью накала.
• Даже имея высокую мощность, они выделяют мало тепла, что позволяет их применять в натяжных конструкциях из пленки и осветительных изделиях с тонким стеклом.
• Такие лампочки дают мягкое и равномерное рассеивание света.
• Кроме того, они могут иметь различные цвета в зависимости от цветовой температуры.
• Производство энергосберегающих изделий со стандартным или уменьшенным цоколем позволяет без труда заменить ими обычные лампы.

Несмотря на то, что оба эти вида имеют значительные преимущества перед простыми лампами накаливания, они многим отличаются друг от друга.

Люминесцентные модели

Под названием «энергосберегающие» чаще всего понимают компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Они впервые появились в 1980 году. Но и обычные линейные варианты обладают такими же свойствами.

• Все они относятся к большой группе газоразрядных источников света. Конструкция таких ламп состоит из колбы, которая наполнена парами аргона или ртути и может иметь различную форму, и пускорегулирующего устройства – стартера или дросселя. Он размещается в цоколе лампы.
• Компактные источники света выпускаются со стандартным цоколем Е27 или уменьшенным – Е14. Кроме цоколей на резьбе производятся и штырьковые варианты.
• Внутренняя поверхность стеклянной колбы имеет специальное покрытие – люминофор. Он испускает видимый свет при воздействии ультрафиолетового излучения.
• КЛЛ в отличие от ламп накаливания излучает свет всей колбой, поэтому дает более рассеянный световой поток.

В настоящее время для использования в дизайнерской подсветке выпускаются люминесцентные лампочки с цветным люминофором.

Инструкция производителей устанавливает срок эксплуатации KЛЛ от 5000 до 15000 часов, но в основном он колеблется от 8000 до 10000 часов.

При всех своих достоинствах, у применения люминесцентных лампочек есть и своеобразные отрицательные стороны:

• Пары ртути весьма опасны для человека. Поэтому обращаться с этими изделиями необходимо очень аккуратно.

Важно! Если у вас разбился люминесцентный светильник, необходимо тщательно собрать все осколки и обработать это место раствором марганцовки. Помещение потом следует хорошо проветрить.

• Такие светильники требуют специальной утилизации, которая достаточно дорога. Их нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором.
• Срок службы у люминесцентных источников света во многом зависит от циклов их работы.
• При частых перепадах напряжения в сети люминесцентные изделия могут выйти из строя очень быстро.
• На их долговечность влияет также работа в неблагоприятных температурных условиях.
• У качественных изделий предусмотрен предварительный прогрев, поэтому они загораются с небольшой задержкой. При моментальном включении таких лампочек срок службы их будет примерно такой же, как и у обычных с нитью накала. Из-за данной проблемы они не используются в схемах с датчиками движения или звука.
• Незначительное ультрафиолетовое излучение может представлять опасность для глаз или чувствительной кожи.

По габаритам и энергоэффективности эти приборы проигрывают светодиодным моделям. Кроме того, они нагреваются при работе несколько больше изделий на светодиодах.

В настоящее время стали выпускаться KЛЛ с силиконовыми прокладками. Они удерживают осколки при падении светильника, и одновременно смягчают удар.

Модели на светодиодах

Появившиеся не так давно источники света на светодиодах стали стремительно завоевывать рынок приборов для освещения помещений (подробней читайте тут). Чем же они хороши?

Кроме выше перечисленных достоинств такие изделия отличаются рядом значительных преимуществ и перед люминесцентными моделями:

• Отсутствие хрупкой колбы и вольфрамовой нити значительно повышает долговечность лампочек. Они обладают большей механической прочностью.
• На эти модели не влияет количество включений-выключений.
• Срок службы светодиодных изделий составляет от 50000 до 100000 часов.
• Световой спектр таких изделий наибольшим образом приближен к естественному солнечному свету.
• Светильники выпускаются различных цветов, что дает возможность широко использовать их в дизайне интерьеров.
• Они могут выступать как точечный источник света, либо рассеивать его. Широкое распространение получили также светодиодные ленты.
• Кроме сменных светодиодных ламп выпускаются и готовые осветительные приборы.
• Экологическая чистота данных изделий – в производстве не используются вредные компоненты, что позволяет их применение в любых помещениях.
• Малые габариты светильников на светодиодах позволяют их установку под натяжным полотном даже при небольшом расстоянии от потолка.
• Мощность светового потока в данных источниках света можно регулировать.

Основным недостатком светодиодных источников света на сегодняшний день является высокая цена. Но она постепенно снижается, поэтому в скором времени этот недостаток может стать несущественным. Кроме того, данный тип лампочек нельзя эксплуатировать в условиях высоких температур.

Энергосберегающие светильники в дизайне натяжных потолков

Выбор осветительных приборов под энергосберегающие лампы сегодня довольно широкий. Точечные светильники такого типа выглядят весьма изящно, отлично подойдут для многих интерьеров и их достаточно просто устанавливать.

Светильники для натяжных конструкций могут быть выполнены в самых различных вариациях:

• Форма – круглые и квадратные осветительные приборы являются наиболее распространенными моделями. Но часто применяются и другие формы.
• Они могут быть источниками точечного или рассеянного света.
• В натяжных системах применяют также поворотные светильники.

По расположению осветительные приборы могут находиться:

• Между потолком и натяжным полотном — таким образом, выполняются различного рода подсветки. В данном случае, конструкция потолка значительно уменьшит объем помещения. Монтаж таких систем сложно выполнить своими руками, здесь потребуется помощь хороших специалистов.
• Встроенными в поверхность пленки – лампочки располагаются между основным и натяжным потолками.
• Выступающими над поверхностью полотна – это могут быть точечные светильники или подвесные люстры. Большим преимуществом здесь является возможность сделать совсем небольшое межпотолочное пространство. Источники света находятся ниже потолочной поверхности, поэтому имеют свободное охлаждение. Больший угол рассеивания светового потока дает более яркое освещение.

В любом из этих вариантов успешно применяются энергосберегающие лампочки для натяжных потолков:

• Если для натяжной конструкции выбрана люстра, то необходимо соблюдать условие: от натяжного полотна до ламп должно быть не менее 15 см. Не стоит приобретать плоские светильники.
• Люстры с закрытыми плафонами лучше выбирать с направленным вверх светом. В открытых моделях лампы должны быть направлены вниз или под углом.
• Особенностью пленочных потолочных конструкций является низкая термостойкость большинства покрытий. Поэтому лампы энергосберегающие для натяжных потолков выбираются небольшой мощности, не более 35 Вт.
• Если выбор сделан неправильно, то возможна деформация полотна, появление на нем желтых пятен.
• Кроме того, в результате сильного нагрева некоторые ПВХ-пленки начинают издавать неприятный химический запах. Он может стать источников опасности для здоровья человека.

 

Заключение

Какие энергосберегающие лампы для натяжных потолков лучше – люминесцентные или светодиодные? Однозначно ответить нельзя, каждый определяется из индивидуальных особенностей потолочной системы и своего бюджета. Но правильный подбор светильников для натяжных конструкций позволит вашему потолку прослужить дольше, и при этом сохранить привлекательность внешнего вида. Больше информации об этих изделиях можно получить, посмотрев видео в этой статье.

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!