Светодиодная подсветка: область применения, способы монтажа, преимущества

Содержание

• 1 Что такое светодиодная подсветка
  • 1.1 Что такое LED лента
  • 1.2 Типы светодиодных лент, подходящих для подсветки
• 2 Особенности и преимущества подсветки
• 3 Область применения светодиодной подсветки
  • 3.1 Светодиоды в архитектурной подсветке
  • 3.2 Светодиодная подсветка в интерьере
• 4 Как выбрать ленту для светодиодной подсветки
• 5 Как сделать светодиодную подсветку своими руками
  • 5.1  Обрезка
  • 5.2 Схема подключения подсветки
  • 5.3  Подготовка перед установкой
  • 5.4 Монтаж светодиодной подсветки

Появившись в продаже чуть более 10 лет назад, источники света на светодиодах произвели настоящую революцию  светотехники. Малые размеры, высокая светоотдача, низкая рабочая температура позволили конструировать приборы освещения, ранее не мыслимые при использовании традиционных ламп накаливания или люминесцентных трубок, наполненных токсичными парами ртути.

Одним из самых удачных изобретений явилась диодная подсветка, позволяющая реализовать сложные технические решения: подсветку экранов мониторов наружной рекламы и фасадов зданий. Она была быстро востребована дизайнерами, нашедшими ей применение при создании интерьеров и просто владельцами квартир, благодаря простоте монтажа и низкому энергопотрeблению, по сравнению с аналогичными по светоотдаче лампами накаливания.

За прошедший период светодиодная лента значительно подешевела и стала доступной рядовому потребителю, перейдя из разряда экзотических аксессуаров в разряд повседневной бытовой техники, выполняющей свои функции так же незаметно, как привычные всем электрические лампочки.

Что такое светодиодная подсветка

Подсветка – создание фонового или контурного освещения, призванного решать технические или творческие задачи, успешно реализуется с использованием  светодиодной ленты, которая позволяет варьировать не только плотность освещения, благодаря различному количеству отдельных светодиодов, приходящихся на 1 погонный метр изделия, но и интенсивность свечения, используя специальные устройства регулировки напряжения в цепи – диммеры. Подсветка может быть полезна не только в декоративных  целях. Удобство светодиодной ленты быстро оценили повара – для освещения рабочей поверхности, на которой готовятся блюда, ювелиры и часовщики – нуждающиеся в интенсивном равномерном освещении рабочего места. Нашлось место светодиодной ленте, имеющей класс защиты от нeблагоприятных внешних воздействий IP67, даже у аквариумистов и владельцев террариумов – для подсветки внутреннего интерьера, не создающей внутри тесного замкнутого объема повышенной температуры, как это происходит при использовании ламп накаливания.

Что такое LED лента

Техническая реализация источника освещения, позволяющего обеспечить светимость на большом протяжении, а так же изменять форму светового элемента, реализовано в LED-ленте. Внешний вид этого инновационного источника света знаком почти всем потребителям, посещавшим магазины электротехнической продукции. Сложно не обратить внимания на большие бобины, с намотанной на них разноцветной тонкой лентой, усеянной множеством блестящих желтых кристаллов.

LED лента представляет собой полимерную основу, на которую нанесены токопроводящие дорожки. Через определенные интервалы установлены отдельные светодиоды.

При подаче на контакты ленты напряжения с блока питания светодиоды могут зажигаться одновременно – это самый простой вариант, или могут работать попеременно, или в процессе свечения изменять яркость. Это более сложный вариант устройства светодиодной ленты, имеющей не два проводника постоянного тока, а несколько каналов, позволяющих управлять различными группами светодиодов, размещенных на ленте.

Самый декоративный вид имеет освещение LED из светодиодной ленты, на которых одновременно размещены светодиоды трех основных цветов: красного, зеленого, синего. С помощью компьютерного управляющего устройства, с предварительно записанной программой включения/выключения светодиодов на такой ленте, реализуются поистине фантастические проекты подсветки фасадов зданий, природных объектов, фонтанов, деревьев.

Типы светодиодных лент, подходящих для подсветки

Чтобы выбрать подходящую ленту, необходимо углубится в технические нюансы, без которых понимание принципа работы и потребительских качеств кажущейся, на первый взгляд, одинаковой белой полосы, будет сложно понять.

Существует три основных параметра, определяющих свойства ленты:

• тип светодиодов;
• плотность их расположения на 1 погонном метре изделия;
• класс защиты от воздействия нeблагоприятных факторов окружающей среды.

Начнем с хаpaктеристики светодиодов LED подсветки, используемых при производстве ленты.

Самый простой вариант – лента со светодиодами белого свечения размером 3,5 х 2,8 мм. Каждый светодиод такой ленты состоит из одного кристалла обладающего небольшой яркостью. Интенсивность свечения такой ленты определяется плотностью расположения кристаллов. Существуют стандартные показатели плотности: 30, 60, 120 и 240 кристаллов на 1 п.м. Маркируется такая лента буквенно-цифровым обозначением: SMD-3528. Благодаря невысокой интенсивности свечения широко используется в дизайнерско-оформительских работах для создания фонового освещения и акцентирования отдельных элементов интерьера, подсветки художественных произведений, для устройства аварийного освещения – подсветки ступеней и контуров выходов в залах зрелищных и спортивных сооружений.

Более интересной в оформительском плане является светодиодная лента SMD-5050, величина кристаллов у которой значительно больше – 5,0 х 5,0 мм. Это обусловлено тем, что в одном корпусе объединены сразу 3 кристалла, излучающие свечение разного цвета: красного, зеленого, синего. У такой ленты, в отличие от SMD-3528 не две контактные дорожки, а целых 6 – отдельно для каждой группы диодов разного цвета. Для того, чтобы реализовались возможности такой ленты не достаточно только блока питания, последовательность включения и яркость свечения задается управляющим центром. Такая лента позволяет получать монохромное свечение – в зависимости от того, какого цвета диоды будут включены, чередование свечения групп светодиодов, комбинацию работы пары светодиодов, которая позволяет получать дополнительные цвета.

Одновременное включение всех трех светодиодов разного цвета в совокупности дает белое свечение. К сожалению, оно не достаточно интенсивное и не может применяться в качестве основного света. Для увеличения яркости в некоторых типах ленты  SMD-5050 кроме группы цветных светодиодов, рядом монтируется яркий светодиод белого свечения, управляемый по выделенному каналу.

Кроме двух, самых распространенных видов ленты в продаже можно встретить другие типы:

• SMD-2835;
• SMD-3014;
• SMD-3020

По своим техническим хаpaктеристикам они могут незначительно отличаться, но в целом, все типы светодиодных лент являются взаимозаменяемыми и имеют одинаковый принцип устройства и сходные по конструкции блоки питания, диммирования и управления отдельными каналами.

Особенности и преимущества подсветки

Главное преимущество светодиодной подсветки – небольшая энергоемкость и безопасность эксплуатации. Большой ресурс работы светодиодов, составляющий для лент, произведенных с использованием кристаллов OSRAM или Cree не менее 50 000 часов, позволяют использовать их длительное время, при этом не особо задумываться о затратах на оплату электроэнергии. Экономичность потрeбления электроэнергии у светодиодных лент в 10 раз выше, с аналогичной по силе свечения лампой накаливания и на 60% -по сравнению с люминесцентной лампой.

Гибкость источника света позволяет реализовать возможности, не достижимые при использовании других источников света, или связанные со сложными техническими решениями.

Светодиоды обладают свойством мерцать с частотой тока, от которого они питаются. При свечении в режиме максимальной яркости мерцание пpaктически не заметно. По мере снижения яркости свечения при помощи диммера, оно становится заметнее и начинает утомлять глаза, может вызвать головную боль. Чтобы избежать неприятного воздействия на глаза светодиоды обычно размещают таким образом, чтобы свет от них напрямую не попадал в глаза. По контуру потолка, заглубляя их в нишу потолочного плинтуса специальной конструкции, по контору фальшстенок, на нижних поверхностях мебели или архитектурных конструкций, которые находятся выше или ниже уровня зрения среднего по росту человека.

Область применения светодиодной подсветки

Как уже отмечалось выше, сферы применения светодиодной ленты постоянно расширяются. Первоначально она использовалась в качестве элемента организации освещения для реализации дизайнерских решений. Постепенно из замкнутых помещений светодиодная лента шагнула на улицы. Этому способствовало создание лент с высокой степенью защиты IP65 – IP67/IP68 которую можно использовать под водой.

Светодиоды в архитектурной подсветке

Середина прошлого века была ознаменована господством неонового света – фасады зданий украшала реклама и подсветка, состоящая из газоразрядных трубок низкого давления которые благодаря изменению состава газа давали различные оттенки свечения. Неон – гoлyбой.

Начало XXI века ознаменовано господством светодиодного оформления фасадов архитектурных сооружений.

Самой распространенной является подсветка контуров зданий и контуров их основных элементов: оконных проемов, колонн, карнизов, арок, скульптурных и лепных украшений.

Неповторимые эффекты с использованием светодиодной ленты, помещенной в прозрачный водонепроницаемый кожух, удается получать, используя ее в подсветке фонтанов, бассейнов или открытых водоемов.

Светодиодная подсветка в интерьере

Интерьерная подсветка зависит исключительно от вкуса и фантазии дизайнера или владельца помещения. Пpaктически не имея ограничений по сфере применения, являясь безопасной для детей и животных, подсветка с использованием светодиодной ленты может быть организована даже над кроваткой младенца. Питание ленты осуществляется через выпрямитель. Напряжение постоянного тока составляет всего 12V, что совершенно безопасно для человека.

Как выбрать ленту для светодиодной подсветки

Планируя покупку ленты для устройства светодиодной подсветки своими руками, следует учитывать несколько факторов. Именно они будут определяющими при выборе модели ленты:

Какой тип освещения вы планируете реализовать, используя ленту: заполняющий или основной. Для заполняющего света подойдет лента SMD-3528 с плотностью расположения светодиодов 30-60 на 1 п.м.  Для основного освещения необходимо выбирать ленту с количеством светодиодов не меньше 120 на 1 п.м. При этом следует учитывать, что ленты 120-240 светодиодов на 1 п.м. надо монтировать на алюминиевый профиль. Для лучшего охлаждения, во избежание быстрой деградации светодиодов от перегрева.

Если останавливают выбор на ленте SMD-5050, следует учитывать, что световой поток белого света от нее очень слабый. Она подходит только для фонового освещения или реализации декоративных задач. Чтобы реализовать возможность использовать ленту в качестве источника белого света, необходимо выбирать ленту с дополнительными светодиодами белого свечения. Не оснащенная дополнительными светодиодами лента  SMD 5050 имеет следующие показатели светоотдачи, соответствующие светоотдаче ламп накаливания:

 

ТАБЛИЦА 1

Зависимость мощности  от количества светодиодов на 1 п.м.

Количество светодиодов на 1 п.м.	Соответствует светоотдаче лампы накаливания (Вт)
30	7,2
60	14,4
120	28,8
240	57,6

 

Если использование ленты планируется в помещениях с повышенной влажностью или на улице – класс защиты ленты должен быть IP65 это указывается в сертификате, прикладываемом к ленте при продаже. Если ленту планируется использовать для освещения бассейна, фонтана, водоема в саду или для подсветки в аквариуме класс защиты должен быть IP67.

Как сделать светодиодную подсветку своими руками

Прелесть  ледподсветки заключается в том, что для монтажа освещения своими руками не требуется навыков профессионального электрика. Самым простым решением является приобретение комплекта для монтажа светодиодного освещения в который входит:

• лента (обычно 5 метров) ;
• блок питания;
• диммер – регулятор уровня освещенности;
• RGB контроллер (пульт дистанционного управления включением/выключением), изменения цветового режима и задания последовательности включения световых каналов;
• коннекторы.

Для монтажа ленты 120-240 потребуется приобрести алюминиевый монтажный профиль.

Если технические хаpaктеристики готового комплекта не устраивают, можно все элементы приобрести по отдельности. Это позволит немного сэкономить. Важно произвести предварительные расчеты мощности светодиодной ленты, чтобы подобрать соответствующий блок питания.

Расчет крайне прост. Достаточно подставить в приведенную формулу значения, чтобы получить искомую мощность блока питания:

W = L х W1 х K,

Где:

W – Мощность устройства питания (W) ;

L – длина ленты (м) ;

W1 – потрeбляемая мощность 1 п.м ленты;

К – коэффициент интенсивности эксплуатации.

Для фонового освещения — 1,3, для основного – 1,5 – 1,7.

 Обрезка

Чтобы понять, как сделать освещение, и принцип устройства ленты необходимо внимательно посмотреть на рисунок.

РИСУНОК 1

Устройство светодиодной ленты

На рисунке обозначены места разреза. В них расположены выходы контактов токопроводящих каналов, на которые надеваются коннекторы – соединительные устройства. Режут ленту мощными портняжными ножницами или резаком, имеющимся в приспособлениях для снятия изоляции, который является одним из основных инструментов электрика.

Схема подключения подсветки

Подключение светодиодной ленты входящей в комплект не представляет трудностей Достаточно следовать приложенной инструкции. Для тех, кого больше греет светодиодная лента, сделанная своими руками, и кто решил собрать электрическую цепь самостоятельно, следует руководствоваться следующей схемой:

РИСУНОК 2

Простая схема подключения светодиодной ленты

 

Для большей наглядности, как сделать подсветку, чтобы даже начинающие электрики могли справиться с задачей, приводим фотографию предварительной сборки сложной схемы подключения светодиодной ленты SMD-5050 с блоком дистанционного управления:

РИСУНОК 3

Предварительная сборка светодиодной ленты SMD-5050

 Подготовка перед установкой

Для установки и монтажа светодиодной подсветки потребуются следующие инструменты:

• рулетка;
• электродрель;
• отвертка или шуруповерт;
• ножовка по металлу для отпиливания алюминиевого монтажного профиля;
• набор дюбелей и саморезов;
• двухжильный монтажный электрический провод ПВХ-2,5 мм.

Монтаж светодиодной подсветки

Монтаж светодиодной ленты своими руками осуществляется непосредственно на поверхность стены, плинтуса, мебели на двустороннюю клейкую ленту (скотч) если количество светодиодов 30-60 на 1 п.м. Такие ленты почти не нагреваются в процесс эксплуатации. Ленты 120-240 монтируются на алюминиевый профиль, который следует монтировать с использованием теплоизоляционных шайб, оставляющих зазор между профилем и поверхностью – для лучшей вентиляции и охлаждения.