Эффективное светодиодное уличное освещение дома своими руками

В статье рассматривается организация энергоэффективного уличного освещения на базе светодиодных вкапываемых фонарей и классических фонарных столбов небольшой высоты, приводятся электрические схемы, рекомендации по монтажу, расчету мощности и выбору типа осветительных ламп уличного освещения.

Для обеспечения энергоэффективного освещения участка дома можно использовать несколько различных типов осветительных приборов, которые будут работать независимо друг от друга. Для минимальной освещенности основных частей двора в ночное время экономически выгодно использовать светодиодные лампы, включение которых производится автоматически при наступлении темного времени суток. Для яркого освещения дорожек и участка желательно использовать различные виды фонарей, выполненные на базе классических ламп накаливания.
Организация экономной подсветки участка в ночное время (дежурное освещение)

Подсветка участка выполняет несколько основных задач:
Позволяет выделить элементы декора здания.
Выполнить минимальное освещение участка, необходимое для контроля отсутствия на нем посторонних.
Позволяет без особых трудностей перемещаться по основным дорожкам в темное время суток.
В качестве светильников дежурного освещения можно использовать вкапываемые модели, использующие для излучения света светодиодные матрицы.
Вкапываемые фонари данного типа имеют степень защищенности ІР67, что позволяет не переживать, если их на какое-то время полностью зальет водой. При размещении фонарей такого типа необходимо следить, чтобы место установки не оказалось ниже окружающего участка.
Высота Н2 может быть всего на 2–3 см выше остального участка, что не будет доставлять неудобств при работе с газонокосилкой.
Прокладку электрических связей по возможности необходимо производить на глубине не менее 30 см (Н1), что позволяет снизить вероятность повреждения электропроводки при посадке растений и в процессе ухода за газоном. Соединительный электрокабель должен иметь двойную изоляцию и прокладываться в защитной гофрированной трубке, а лучше — металлопластиковой или пластиковой трубе подходящего диаметра.
Совет: чтобы с помощью освещения выделить декоративные элементы участка, светильники можно размещать под небольшим углом к интересующим элементам.
Автоматическое включение светильников организовывается с помощью фотореле, которые бывают различных типов.
аиболее удобными являются готовые варианты уличных фотореле на 220 В со встроенным коммутирующим узлом необходимой мощности. Большинство имеющихся на рынке моделей имеют степень защищенности ІР44, что позволяет им не бояться попадания под дождь. В нижней части блока фотореле предусматривается наличие регулировочного винта, позволяющего выставить такую степень освещенности, при которой произойдет его срабатывание.
Подключение освещения
Тип фотореле и защитного автоматического выключателя определяется после расчета максимальной потребляемой нагрузкой мощности:
Робщ = Р1 + Р2 + ... + Рn
В рассматриваемом случае мощность каждой отдельной светодиодной лампы равна 5 Вт, а мощность постоянного потребления фотореле не превышает 0,5 Вт. Потерями электроэнергии на электрических проводниках можно пренебречь. Получаем:
Робщ = 5 х 8 + 0,5 = 40,5 Вт
Протекающий ток будет равен:
I = P / (U х cos?)
Величина cos? для ламп накаливания — 1; светодиодных ламп — 0,9...1; люминесцентных ламп — 0,8…0,9, получаем:
I = 40,5 / (220 х 0,9) = 0,2 А
Поскольку в момент запуска внутренней электроники, встроенной в фонари, возможно повышенное потребление тока, то для установки выбираем стандартный автоматический выключатель, предназначенный для работы с номинальным током в 1 А. Фотореле должно ежедневно коммутировать ток в пределах 1–5 А (200–600 Вт нагрузки).
Внимание: для подключения электрических ламп необходимо использовать трехжильный кабель с обязательным заземлением корпуса каждой лампы.
Освещение участка при помощи садовых фонарных столбов

Для прогулок и отдыха в темное время суток на улице необходимо наладить эффективное освещение. Для этих целей по всему периметру участка нужно разместить небольшие фонарные столбики.
Важно помнить, что при увеличении высоты фонарного столба увеличивается освещаемая им площадь, но при этом необходимо пропорционально повысить мощность установленных в нем светоизлучающих ламп.
Выбор типа светильников зависит от общего дизайна дома и сада, при этом их высота может не превышать 1,4 м.
Для оптимизации использования освещения на рассматриваемом участке фонарные столбы можно подключить как несколько независимых секций:
Освещение парковки — 8 шт.
Освещение дорожек — 11 шт.
Освещение фонтана — 9 шт.
Такое разделение позволит снизить нагрузку на коммутационные элементы, что положительно скажется на продолжительности их работы, поскольку максимальная мощность коммутации не превышает 10 А. Возможность включать и выключать невостребованные секции позволяет значительно снизить общие затраты на электроэнергию.
Поскольку уличные фонарные столбы имеют невысокую степень пыле- и влагозащищенности, использование в них энергосберегающих ламп сопряжено с трудностями, вызванными окислением плат управления и нестабильной работой электроники при низких температурах. Наиболее целесообразным для уличного освещения, выполненного на базе фонарных столбов, будет использование классических ламп накаливания.
Для защиты от перегрузки и короткого замыкания питание уличного освещения необходимо выполнять через защитный автоматический выключатель. Рассчитаем его рабочий ток:
I = (P1 + P2 + ... + Pn) / (U х cos?)
Мощность каждой лампы определим по методу удельной мощности. Для этих целей примем расстояние между столбами равным 3 метра. Необходимую освещенность (w) возьмем в пределах 3–5 Вт/м2, что соответствует нормам освещения придомовых территорий.
Рассчитаем освещаемую площадь окружности, расположенную вокруг фонаря. Поскольку между установленными фонарными столами принято расстояние в 3 м, то и диаметр светового пятна должен быть не менее 3-х метров:
S = ? х D2 / 4 = 3,14 х 32 / 4 = 7 м2
Минимальная мощность одной лампы будет равна:
Р= w х S = 5 х 7 = 35 Вт
Для установки выбираем стандартные лампы мощностью 40 Вт каждая.
Определим потребляемый ток полностью включенным уличным освещением:
I = n х P / (U х cos?) = 28 х 40 / 220 = 5,1 A
Где:
n — количество одинаковых ламп;
сos? — равен единице (т. к. в светильники устанавливаются лампы накаливания).
Для установки подойдут стандартные автоматические выключатели, рассчитанные на рабочий ток 8 или 10 А.
Монтаж фонарных столбов зависит от типа заводского крепления и может потребовать заливку бетонного фундамента, через который потребуется вывести трубки кабельных каналов.
Благодаря расширенным возможностям полученного уличного освещения можно значительно сократить общие расходы на его содержание. Использование датчиков освещенности позволяет без участия человека включать и отключать минимальное освещение. Разбивка на секции фонарного освещения исключает ненужные затраты на электроэнергию, возникающие при освещении невостребованной части придомовой территории.