Светодиодный уличный светильник «Сити» ОРК 310 LED107

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОДИОДНОГО УЛИЧНОГО СВЕТИЛЬНИКА «СИТИ» ОТ «ФИЛИПС И ОПТОГАН»

Ноя 1 • LPreview, Статьи • 3135 Просмотров •

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5,00 out of 5)
Загрузка...

Юрий Трофимов,
Виталий Цвирко,
Павел Медведев
led.testlab@gmail.com
Государственное предприятие «ЦСОТ НАН Беларуси»
Редакция выражает отдельную благодарность Евгению Керножицкому за помощь в проведении испытаний.

Опубликовано в журнале Lumen&ExpertUnion №2 2014

В очередной статье рубрики L[P]Review представлены результаты исследования светодиодного уличного светильника «Сити» модели ОРК 310 LED107. Информацию об этой модели светильника мы почерпнули из спецификации, инструкции по установке и ies-файла, размещенных на сайте компании. Исследованная модель светильника содержит 56 шт. светодиодов с холодным оттенком белого света (6500 ± 600 К), имеет широкую КСС, обеспечивает световой поток 10737 лм при потребляемой мощности 134 Вт. Серия «Сити» предназначена для освещения улиц категории Б и дорог категории В.

ПЛЮСЫ

Исследованный образец светильника показал себя с хорошей стороны. Светильник хорошо сконструирован, электрические и световые характеристики отвечают стандартам и нашим представлениям о качественном светодиодном световом приборе. Светильник можно применять для освещения дорог различных категорий от В до А при грамотной установке. Светильник является ремонтопригодным прибором и может быть модернизирован, что является его неоспоримым достоинством.

Монтаж и демонтаж электронного модуля, в отличие от оптического, не требует больших усилий и специальных инструментов. Для замены оптического модуля необходим инструмент с регулируемым усилием затягивания винтов. Эта процедура очень подробно расписана в инструкции по монтажу, за что можно еще раз похвалить производителя. Несомненно то, что решающее влияние на срок службы светильника будет оказывать культура исполнения рекомендаций по его обслуживанию и ремонту. Поэтому производителю следует уделить внимание оснащению сервисных центров необходимыми инструментами и подготовке их специалистов. Считаем, что данная модель светильника достойно займет свою нишу на рынке.

МИНУСЫ

Серьезных замечаний и недостатков во время исследований не было обнаружено, что случилось впервые за время существования рубрики L[P]Review.  На наш взгляд, на светильнике необходимо дополнительно маркировать тип и бин применяемых светодиодов. Это необходимо для равноценной замены оптического модуля в случае ремонта.

ИНДЕКС L[P]REVIEW

ПОКАЗАТЕЛЬЗНАЧИМОСТЬБАЛЛИтоговый балл
1Световая отдача199
2Коэффициент мощности11010
3Полный коэффициент гармонических искажений тока11010
4Цветовая температура0.563
5CRI0.774.9
6Соответствие нормам освещения дорог категории В199
7Соответствие нормам освещения дорог категории Б199
8Соответствие нормам освещения дорог категории А188
9Регулирование светового потока0.897.2
10Соответствие IP11010
11Эффективность теплоотвода11010
12Универсальность крепления0.886.4
13Ремонтопригодность электронного модуля0.8108
14Ремонтопригодность оптического модуля0.8108
15Внешний вид, дизайн0.584
16Технологичность изделия0.987.2
СУММАРНАЯ ОЦЕНКА С УЧЕТОМ НОРМИРУЮЩЕГО МНОЖИТЕЛЯ*8.96
*Оценивание показателей светильников проводилось по 10 балльной шкале. Каждый показатель имеет свою значимость. Для компенсации снижения итогового балла из-за различной значимости введен нормирующий множитель 1,16
Внешний вид открытого светильника

Внешний вид открытого светильника

ВИЗУАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Внешний осмотр конструкции светильника порадовал нас, с одной стороны, простотой и технологичностью изделия, а с другой — проработанностью каждой детали. Корпус светильника, в основном, состоит из двух крупных литых алюминиевых деталей, которые формируют внутренний объем светильника. Эти детали имеют шарнирное соединение на одном торце светильника и стягиваются двумя защелками с другого торца, что обеспечивает быстрый доступ внутрь светильника при его ремонте непосредственно на опоре. Условно назовем нижнюю деталь корпуса основанием, а верхнюю — крышкой. С внутренней стороны на крышку установлен светодиодный модуль с линзами. На внешней стороне крышки располагаются ребра теплового радиатора. Они помещены в углубление крышки, поэтому практически не видны, если смотреть на светильник сбоку. Это снижает сопротивление ветру и улучшает внешний вид светильника. На основании корпуса размещены остальные компоненты светового прибора: электронный модуль, защитное закаленное стекло, силиконовые уплотнители и монтажный отсек. Насадка для крепления на консоль является неотделимой частью основания корпуса, поэтому конструкция корпуса не позволяет регулировать угол наклона светильника к горизонту.

Необходимым свойством корпуса является защита внутренней конструкции уличного светильника от пыли и влаги. Несмотря на кажущуюся простоту светильника, защитная оболочка корпуса имеет двухуровневый контур. Внутренний контур обеспечивается путем сжатия специальных бортиков крышки и основания через П-образный силиконовый уплотнитель. Выход света из корпуса светильника осуществляется через термически закаленное стекло толщиной 4 мм, которое «одето» по периметру в П-образный силиконовый уплотнитель и механически прижато через него к основанию корпуса. Внешний контур создается за счет плотного прилегания кромок крышки и основания, что препятствует проникновению частиц мусора и защищает уплотнитель от воздействия воды, солнечной радиации и других вредных факторов. Такая конструкция, по нашему мнению, должна обеспечить заявленный уровень защиты от воздействия пыли и влаги IP66. На этом описание корпуса светильника можно закончить и перейти к источнику
света и электронному блоку.

Источник света содержит одну металлическую печатную плату со светодиодами и четыре оптических элемента. Количество устанавливаемых светодиодов на плате зависит от требуемого светового потока. Такой подход позволяет создать модельный ряд светильников с различным световым потоком. Исследованная модель имела 56 светодиодов. Оптический элемент представляет собой набор из восьми одинаковых линз. Каждая линза формирует широкую КСС типа «Ш». Источник света с помощью 12 винтов крепится к корпусу. Наша попытка снять один оптический элемент не увенчалась успехом, т.к. он был приклеен на печатную плату с помощью белого компаунда, который заполнял все пространство между светодиодами. По-видимому, это сделано для защиты светодиодов и мест пайки на печатной плате от конденсата. Кроме того, разъем для подключения питающих проводов имеет закрытое исполнение. По этой причине визуально определить тип используемых светодиодов не удалось. Сквозь линзу было видно, что цвет корпуса светодиодов — зеленый.

Начинаем с осмотр маркировки. Искомую наклейку мы нашли внутри светильника, которая содержит минимальную информацию о световом приборе. Еще одна наклейка располагается снаружи на лицевой стороне рядом со стеклом, которая информирует о необходимости замены стекла в случае его растрескивания. Также дополнительную информацию об электрических характеристиках можно почерпнуть из маркировки блока питания, которая приведена на английском языке. Следует обратить внимание производителя на то, что в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60598-1 снаружи светильника также должна быть нанесена маркировка определенного содержания.

Информацию о рабочем температурном диапазоне светильнике нам не удалось найти ни в документах, ни на маркировке. В спецификации указана рабочая температура ta = 35°C, в связи с чем возникает ряд резонных вопросов. Например, можно ли использовать та кой светильник при температуре 10°C? Однако не будем ерничать по этому поводу — видимо, имеется в виду предельно допустимая температура окружающей среды в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60598-1, значение которой, кстати, должно быть указано на маркировке снаружи светильника.

Электронный блок светильника состоит из источника тока серии Xitanium мощностью 150 Вт и фильтров электромагнитных помех . Подключение внешнего сетевого кабеля и проводов питания источника света осуществляется через разъемные клеммные колодки. Рядом с вводом сетевого кабеля расположено сквозное отверстие с фетровой вставкой, которая служит своего рода воздушным фильтром светильника. Есть сомнения в долговременной работоспособности этой вставки в условиях уличной пыли и др. загрязнителей… Все компоненты электронного блока закреплены на фигурном металлическом листе, который крепится к корпусу с помощью клипс. Наличие разъемных клеммных колодок позволяет оперативно заменить электронный блок, не снимая светильник с опоры. Это несомненное достоинство данного светильника. Заканчивая обзор конструкции светильника, необходимо отметить высокую ремонтопригодность и технологичность изделия, которые были достигнуты при соблюдении самых необходимых требований к устройству светодиодного светильника. В дополнение к этому светильник имеет привлекательный внешний вид.

ИСПЫТАНИЯ

Перейдем к изложению электрических, световых и тепловых характеристик светильника, измерения которых проводились на аттестованном и калиброванном оборудовании в Испытательной лаборатории Государственного предприятия «ЦСОТ НАН Беларуси».

Электрическое питание образца и измерение его электрических характеристик осуществлялось с помощью источника питания — анализатора Agilent 6812B и специализированного ПО. Было выбрано действующее значение напряжения питания 220 В. Активная потребляемая мощность светильника составила 125,7 Вт. Коэффициент мощности достиг 0,98. Полный коэффициент гармонических искажений тока составил всего 8,2%. Осциллограмма тока практически повторяет форму напряжения питания. Гармонический состав тока образца удовлетворяет требованиям, установленным в ГОСТ Р 51317.3.2-2006. Интенсивность гармоник тока в несколько раз ниже установленных в стандарте максимальных значений. Для измерения кривых силы света (КСС) использовался гониофотометр SMS10c (Optronik Berlin GmbH, Германия). Способ установки образца и начальная точка гониофотометра выбирались таким образом, чтобы выполнить измерения в фотометрической системе (C, ?). Положение оптического центра светильника устанавливалось с помощью юстировочного лазера и подвижного трехкоординатного стола гониометра.

Во время тепловой стабилизации оптическая ось образца была ориентирована горизонтально в направлении измерительной головки фотометра, которая располагалась на расстоянии 10 м от оптического центра светового прибора. При этом насадка для крепления светильника на опору располагалась внизу.

Определение спада и времени стабилизации светового потока проводилось в соответствии с методикой ГОСТ Р 54350-2011. Спад светового потока составил около 5%, а время стабилизации светового потока — 20 мин.

Измерения КСС проводились с шагом 2° в меридиональных и экваториальных плоскостях. На рисунке 13 приведены продольная и поперечная КСС, а на рисунке 14 — КСС в плоскости максимальной силы света. Как можно заметить, формы КСС в плоскостях С0 и С180 различаются, хотя КСС должны быть идентичными из соображения конструкции линз. Возможно, причина этого заключается в смещении оптических центров линз и светодиодов относительно друг друга. Это может произойти по различным причинам, однако не будем вдаваться в их перечисление. Лишь заметим, что такое явление часто встречается в других светильниках, где применяются групповые линзы. С помощью специализированного ПО был создан ies-файл светильника, и проведены расчеты участка дороги в ПО DIALux. Ниже мы увидим, насколько существенным является наблюдавшееся отклонение формы КСС от симметрии на обеспечение параметров освещения дороги.

По данным измерения КСС производился расчет светового потока в соответствии с ГОСТ Р 54350-2011. Величина светового потока составила 11694 лм. Соответственно, световая отдача светильника составила 93 лм/Вт, что является отличным результатом в настоящее время.

Кривые силы света светильника в плоскости максимальной силы света С12

Кривые силы света светильника в плоскости максимальной силы света С12

В соответствии с ГОСТ Р 54350-2011 светильник имеет класс светораспределения П, прямого света. Тип КСС для большинства меридиональных плоскостей — Ш, широкая. В плоскостях С0, С180 и характерной плоскости С12, где находится максимум силы света, тип КСС — специальная, поскольку в соответствии с ГОСТ Р 54350-2011 значение коэффициента формы должно находится в диапазоне 1,9–2,3. Полученное значение цветовой температуры выходит за диапазон, указанный производителем.

Экваториальные КСС приведены на рисунке чуть выше. Кривые имеют одну ось симметрии и два симметричных максимума, расположенных под углом к оси. В соответствии с ГОСТ Р 54350-2011, тип кривой — боковая. По типу светораспределения в зоне слепимости светильник следует отнести к полностью ограниченному типу. Значение силы света, отнесенное к световому потоку 1 клм, не превышает 100 кд/клм для угла 80°. Для угла 90° мы получили значение около 1 кд/клм, которое характеризует интенсивность рассеянного света. Измерения уровня рассеянного света при закрытом световом отверстии светильника не проводились.

Цветовые характеристики светильника определялись с помощью спектрорадиометрической системы DTS 320-201 (Instrument Systems GmbH, Германия). Зонд освещенности располагался на расстоянии 0,7 м от образца на его оптической оси. Коррелированная цветовая температура составила 7206 К, а индекс цветопередачи — 73,5.

Измерения распределения температуры на внутренних и внешних поверхностях светильника проводились с помощью тепловизионной камеры Flir A325 при температуре окружающего воздуха 20°С. Значение коэффициента излучающей способности было выбрано 0,98, т.к. интересующие нас металлические поверхности были окрашены. Светильник был установлен под углом 15° к горизонтальной плоскости. На рисунках 17–18 приведены термографии внешней поверхности радиатора и электронного модуля.

Температура печатной платы источника света была замерена на краю, возле разъема. Величина составила около 51°С. Таким образом, разница температур между печатной платой и наружной поверхностями составляет около 4°С.

Термография радиатора светильника после 2 ч работы. Максимальная температура на радиаторе: 56°С

Термография радиатора светильника после 2 ч работы. Максимальная температура на радиаторе: 56°С

По данным тепловизионных наблюдений можно сделать вывод о том, что тепловой режим оптического модуля удовлетворительный. Тепловой контакт между светодиодом и печатной платой, по всей видимости, имеет приемлемое тепловое сопротивление. Это подтверждается результатами световых измерений, в ходе которых было зафиксировано падение светового потока всего около 5% в процессе разогрева светильника. Температура корпуса источника тока также находится в допустимых пределах. Несмотря на это, разработчики предусмотрели возможность оперативной замены электронного модуля.

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Светотехнический расчет выполнен для двух типовых дорог: с четырьмя и шестью полосами движения в обоих направлениях. Каждая полоса имела ширину 3,5 м. Разделительная полоса — 1 м. Также учитывалась необходимость освещения тротуаров (или обочин) шириной 2 м, расположенных по обеим сторонам дороги. Для расчета было принято следующее:
– двухстороннее размещение опор напротив друг друга;
– один светильник на опоре;
– вылет светильника над проезжей частью: 1 м;
– угол наклона светильника к горизонту: 15°;
– коэффициент запаса: 1,5;
– тип покрытия: R2, q0 = 0,07.

Высота установки светильников и расстояние между опорами варьировались с целью выполнения минимальных требований СП 52.13330-2011. Высота изменялась в диапазоне 8–15 м, а расстояние между опорами — в пределах 15–90 м. С помощью ПО DIAlLux 4.10 были найдены сочетания этих параметров, обеспечивающие выполнение требований к освещению дорог различных категорий от А3 до В3. Были выдержаны требования к следующим характеристикам дорожного покрытия: средняя величина, общая и продольная неравно мерности яркости, пороговый индекс, средняя величина и неравномерность освещенности, а также освещенность тротуара. Результаты расчета выражены через удельную установленную мощность осветительной системы и совокупно представлены в графическом виде на рисунке 19. Как следует из полученных данных, для каждой категории дороги может быть найдена оптимальная высота монтажа светильника. Сравнивая полученные данные с результатами испытаний светодиодных уличных светильников, проведенных журналом «Современная светотехника» в 2011 г., можно отметить заметное снижение удельной установленной мощности осветительной системы, созданной на базе исследуемого светильника.

Визуализация в условных цветах распределения освещенности на поверхности дороги с четырьмя полосами движения при оптимальной высоте установки светильников для категории А4 (Б1)

Визуализация в условных цветах распределения освещенности на поверхности дороги с четырьмя полосами движения при оптимальной высоте установки светильников для категории А4 (Б1)

На рисунках приведены распределения освещенности при оптимальной высоте установки светильников для рассматриваемых двух типов дорог: с четырьмя и шестью полосами движения.

В итоге светотехнического расчета были получены хорошие результаты, которые говорят о возможности применения данного светильника для большинства категорий дорог от В3 до А3 при соответствующем расположении.

Похожие Записи

Комментарии закрыты.

« »

(function (d, w, c) { (w[c] = w[c] || []).push(function() { try { w.yaCounter33329553 = new Ya.Metrika({ id:33329553, clickmap:true, trackLinks:true, accurateTrackBounce:true, webvisor:true }); } catch(e) { } }); var n = d.getElementsByTagName("script")[0], s = d.createElement("script"), f = function () { n.parentNode.insertBefore(s, n); }; s.type = "text/javascript"; s.async = true; s.src = "https://mc.yandex.ru/metrika/watch.js"; if (w.opera == "[object Opera]") { d.addEventListener("DOMContentLoaded", f, false); } else { f(); } })(document, window, "yandex_metrika_callbacks");