Светодиодные ленты для освещения: выбор и правила монтажа

Освещение санузла led-лентой
Освещение санузла led-лентой

Сегодня нам с читателем предстоит выяснить, может ли использоваться светодиодная лента как основное освещение. Мы ознакомимся с классификацией этих осветительных приборов, с правилами выбора ленты и с особенностями ее монтажа. Приступим.

Почему led-лента

Вот основные аргументы в пользу этого типа освещения:

  • Экономичность. Современные светодиоды отдают на ватт потребляемой мощности в 10 раз больше света по сравнению с лампами накаливания;
Потребляемая разными источниками света мощность при одинаковом световом потоке
Потребляемая разными источниками света мощность при одинаковом световом потоке
  • Большой ресурс (до 50000 часов непрерывной работы);
  • Отсутствие связи между ресурсом и количеством включений-выключений. Для сравнения — лампы накаливания и галогенки чаще всего выходят из строя при включении;
  • Крайне незначительный нагрев, являющийся оборотной стороной экономичности. Лампа накаливания превращает в тепло 98% потребляемой электроэнергии, а светодиод — около 50% (при гораздо меньшем абсолютном значении энергопотребления);
  • Отсутствие теней. В отличие от точечных источников света, проложенная по периметру потолка лента освещает объекты в помещении со всех сторон. Отсутствие теней очень полезно при мелких работах в домашней мастерской, при чтении и наборе текстов, а также для парикмахеров и визажистов.
Если вы не владеете слепым набором, тени ощутимо мешают набирать текст
Если вы не владеете слепым набором, тени ощутимо мешают набирать текст

Выбор ленты

По каким признакам стоит подбирать светодиодную ленту?

Прикрепленное к статье видео позволит вам ближе познакомиться с темой подбора лент.

Напряжение питания

По этому параметру ленты делятся на две основных категории:

  1. С питанием от 12 (реже — 24) вольт. Для подключения к сети они требуют установки отдельного блока питания;
50-ваттный блок питания
50-ваттный блок питания

Впрочем: 12-вольтовые ленты могут подключаться к уже имеющемуся низковольтному оборудованию. Например, они часто используются для подсветки корпуса компьютера: желтый и черный провода на любом разъеме блока питания дают нам заветное напряжение.

Освещение гаража светодиодной лентой, запитанной от блоков питания для компьютеров
Освещение гаража светодиодной лентой, запитанной от блоков питания для компьютеров
  1. С питанием от 220 вольт. В этом случае ленте нужен для подключения только компактный выпрямитель — коробочка с диодным мостом, установленная на шнуре питания.
Высоковольтная лента на шнуре с выпрямителем
Высоковольтная лента на шнуре с выпрямителем

Какой вариант лучше?

Здесь можно дать вполне однозначный ответ: светодиодная лента для освещения комнаты должна быть низковольтной. Точка.

С чем связана столь странная инструкция? Ведь блок питания станет для нас источником дополнительных проблем: его нужно разместить скрыто, и в недоступном для домашних животных и детей месте. А так же нужно обеспечить вентиляцию (БП для питания led-лент работают с пассивных охлаждением), и развести от него провода к розетке и самой ленте.

Ключевое слово — отказоустойчивость.

Абсолютно надежного оборудования не существует. Любой светодиод или резистор ленты в произвольный момент может отправиться в Валгаллу (или куда там отправляются сгоревшие smd-детали). Но в 12-вольтовой ленте при этом гаснет секция из 3-х светодиодов, а в высоковольтной — ее метровый участок (для получения нужного напряжения питания большая группа светодиодов соединяется последовательно).

При неисправности низковольтной ленты гаснет секция из 3 диодов
При неисправности низковольтной ленты гаснет секция из 3 диодов

Кроме того: низковольтную ленту можно нарезать по длине пресловутыми секциями по  3 светодиода, высоковольтную — только метровыми отрезками.

Уровень защиты

Ленты предлагаются с уровнем защиты IP20 (без защитных покрытий) и IP67(в силиконовой оболочке). На каком варианте стоит остановиться?

Если вы планируете организовать освещение аквариума светодиодной лентой или подсветку в ванной комнате, ответ однозначен и понятен: наш выбор — защищенный от влаги источник света.

Подсветка аквариума
Подсветка аквариума

При монтаже освещения в сухих помещениях можно, казалось бы, обойтись лентой в исполнении IP20.

Однако и здесь пара тонкостей:

  1. Со временем LED-лента будет покрываться пылью, уменьшающей ее светоотдачу. Периодическая влажная уборка не так чтобы полезна для открытой разводки гибкой платы и самих светодиодов: помимо крайне нежелательного контакта электроники с влагой, всегда есть риск сорвать одну или несколько деталей с посадочного места. Защитная оболочка исключает контакт выводов деталей и дорожек с влажной тряпкой;

Заметьте: альтернативное решение — профиль с рассеивателем — обойдется намного дороже разницы между лентами с одинаковой светимостью и защитой IP20 и IP67 соответственно. Кроме того, рассеиватель будет поглощать около трети светового потока, а силиконовая оболочка на светимости практически не скажется.

  1. При монтаже подсветки ниш, столов и прочих объектов на доступной для маленьких детей высоте лента неизбежно будет изучаться ими тактильно. Низкое напряжение безопасно для ребенка, а вот прикосновение мокрых и зачастую только что контактировававших с едой маленьких рук не совсем безвредно для источника света.
Подсветка ниши в доме автора смонтирована на доступной ребенку высоте
Подсветка ниши в доме автора смонтирована на доступной ребенку высоте
Для подсветки использована лента в силиконовой оболочке
Для подсветки использована лента в силиконовой оболочке

Тип светодиодов

В настоящее время (середина 2017 года) наиболее популярны ленты на светодиодах smd 3528, 5050, 5630 и 5730. Светимость одного светодиода в этом ряду увеличивается слева направо; при этом растут не только светоотдача в люменах на ватт, но и потребляемая лентой мощность.

Внешний вид smd-деталей. Номер указывает на размер корпуса в десятых долях миллиметра
Внешний вид smd-деталей. Номер указывает на размер корпуса в десятых долях миллиметра

Однако: пара smd 5630 и smd 5730 — исключение. Светодиоды второго типа являются эволюционным развитием 5630: светоотдача выросла на 5% без увеличения энергопотребления.

Сравнительные характеристики четырех поколений светодиодов
Сравнительные характеристики четырех поколений светодиодов

Любопытно: цена погонного  метра ленты при смене поколений светодиодов растет незначительно, или не меняется вовсе. Дело в том, что по мере развития технологий не только улучшаются характеристики продукции, но и удешевляется ее производство. Искусственное выравнивание цен — следствие маркетинговой политики производителей и продавцов: они стремятся избавиться от складских запасов морально устаревших светодиодов и для этого завышают цены на более новую продукцию.

Отсюда — практические рекомендации по областям использования разных лент:

Изображение Описание

Скрытое освещение светодиодной лентой натяжного потолка
Скрытое освещение светодиодной лентой натяжного потолка
3528 — скрытая и открытая подсветка шкафов, потолков, ниш и полок. Ленты этого типа обеспечивают небольшую светоотдачу (порядка 300 лм/м) при минимальном энергопотреблении(5-7 Вт/м). Низкое тепловыделение позволяет монтировать их вблизи нестойких к нагреву поверхностей (в том числе пленочных натяжных потолков)

Подсветка рабочей зоны кухни
Подсветка рабочей зоны кухни
5050 — подсветка рабочих поверхностей и столов, освещение помещений с низкими требованиями к уровню освещенности. Энергопотребление ленты достигает 13-15 ватт на метр при светоотдаче 600-800 люменов.

Основное освещение led-лентой
Основное освещение led-лентой
5630 и  5730 способны обеспечить основное освещение комнаты светодиодной лентой. Метр ленты отдает до 1500 — 1800 люменов при энергопотреблении в 18-20 ватт.

Важный момент: лента, потребляющая более 15 ватт на метр, требует монтажа на рассеивающий тепло профиль или на любую другую поверхность с высокой теплопроводностью. Отсутствие теплоотвода приводит к перегреву и быстрой деградации светодиодов.

Дежурная подсветка в доме автора статьи: отрезок ленты на smd 5630 наклеен на алюминиевый рассеиватель
Дежурная подсветка в доме автора статьи: отрезок ленты на smd 5630 наклеен на алюминиевый рассеиватель

Достаточно ли светимости лент на smd 5630 или 5730 для полноценного освещения жилых и вспомогательных помещений? Более чем.

Действующие нормативы освещенности таковы:

Тип помещения Освещенность, лк (люмены на м2)

Домашний кабинет, офисное помещение
Домашний кабинет, офисное помещение
300

Детская игровая комната
Детская игровая комната
200

Кухня или жилая комната
Кухня или жилая комната
150

Гардеробная
Гардеробная
75

Санузел, ванная
Санузел, ванная
50

Прихожая, коридор
Прихожая, коридор
50

Как несложно подсчитать, для полноценного освещения 12-метрового кабинета достаточно 12*300/1800=2 метров ленты на smd 5730 со светимостью 1800 лм/м. Для холла такой же площади минимальная длина источника света уменьшается и вовсе до 12*50/1800=0,33 м.

Однако: при большой площади помещения лучше использовать маломощные источники света, равномерно распределенные по потолку. В этом случае мы избавимся от теней и участков со слабым освещением.

Количество светодиодов на метр

Оно варьируется от 30 до 240 штук. При этом ленты с плотностью монтажа 120/м и более используют преимущественно морально устаревшие smd 3528: иначе энергопотребление ленты выйдет за все разумные границы.

Плотность монтажа — 240 светодиодов на метр
Плотность монтажа — 240 светодиодов на метр

Если ли смысл в покупке ленты с повышенной плотностью монтажа?

Ни малейшего. Вы получаете осветительное оборудование с:

  • Пониженной надежностью (при отказе одного светодиода или резистора гаснет секция из 6 источников света);
Размер секции увеличен до 6 светодиодов
Размер секции увеличен до 6 светодиодов
  • Низкой светоотдачей на ватт мощности (поскольку используются светодиоды старых поколений);
  • Высоким энергопотреблением (из-за их количества).

Единственное преимущество лент с высокой плотностью монтажа — равномерность освещения: отдельные источники света менее заметны. Однако того же эффекта можно добиться, закрыв более современную ленту на smd 5730 рассеивателем.

Рассеиватель скроет точечные источники света, сделав освещение равномерным
Рассеиватель скроет точечные источники света, сделав освещение равномерным

Цветовая температура

Цветовая температура led-освещения измеряется в кельвинах и соответствует спектру свечения объекта, нагретого до указанной температуры.

Субъективно разные значения этого параметра оцениваются как:

Изображение Описание

2700-3200К
2700-3200К
Теплый свет, соответствующий закатному солнцу или лампе накаливания. Этот свет наиболее комфортен для глаз, но заметно искажает цвета.

4000 - 4500К
4000 — 4500К
Нейтральный свет, соответствующий солнечному спектру в полдень при отсутствии облачности. Обеспечивает максимально точную цветопередачу.
 

6500К
6500К
Холодный свет (спектр лампы дневного света). Наиболее утомителен для зрения.

Мнение автора: оптимально освещение с температурой 4000К. После короткого периода адаптации свет перестает раздражать холодным относительно ламп накаливания спектром. При этом все цвета выглядят так же, как солнечным днем.

Правила монтажа

Как правильно организовать своими руками освещение дома светодиодной лентой?

Вот основные правила ее монтажа:

  • Как правило, лента поставляется с нанесенным на ее тыльную поверхность клеящим слоем. Для ее наклейки можно использовать любую чистую, гладкую и ровную поверхность;
Тыльная сторона ленты с клеящим слоем от 3М — известнейшего производителя качественного скотча
Тыльная сторона ленты с клеящим слоем от 3М — известнейшего производителя качественного скотча
  • Режьте ленту только по разметке (поперечным рискам с изображением ножниц). В противном случае разрез выведет из строя крайнюю секцию;
Линия разреза
Линия разреза
  • Не забывайте про теплоотвод. В роли рассеивающего тепло профиля можно использовать не только предназначенные для этой цели радиаторы, но и обычный алюминиевый (при небольшой мощности освещения — пластиковый) уголок;
Лента наклеена внутри виниловых кабель-каналов
Лента наклеена внутри виниловых кабель-каналов
  • Никогда не соединяйте ленты последовательно. При длине 5 метров лента с потреблением порядка 18 Вт/м ощутимо греется на подключенном к питанию конце из-за небольшого сечения токоведущих жил. Увеличение нагрузки на проводник сделает перегрев (и связанную с ним деградацию светодиодов) гарантированным;

 

Несколько источников света подключаются к БП только параллельно
Несколько источников света подключаются к БП только параллельно
  • Обязательно обеспечьте вентиляцию ниши с БП и защитите ее от насекомых. Длительный перегрев электролитических конденсаторов и короткие замыкания, вызванные мухами и тараканами — основные причины смерти импульсных блоков питания;
Ниша для блока питания защищена вентиляционными решетками с сетками от насекомых
Ниша для блока питания защищена вентиляционными решетками с сетками от насекомых
  • Если вам нужно припаять к клеммам укороченной ленты провода питания — используйте паяльник мощностью не больше 40 ватт. Как влияет перегрев на ресурс светодиодов, мы уже упоминали. Кроме того, детали в smd-корпусах могут просто-напросто отпаяться с перегретой подложки из весьма теплопроводной меди;
На фото — припаивание провода питания к клеммам
На фото — припаивание провода питания к клеммам
  • При монтаже подсветки потолка ленту проще всего уложить на потолочный плинтус с широкой вертикальной полкой (для наклейки на стену) или широкий молдинг. Для большей жесткости отдельные планки плинтуса склеиваются торцами. Стыки можно усилить импровизированными нагелями из спичек.
Лента наклеивается на багет, закрепленный с 5-сантиметровым отступом от потолка
Лента наклеивается на багет, закрепленный с 5-сантиметровым отступом от потолка

Заключение

Как видите, реализовать освещение светодиодными лентами несложно. Успехов!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика