Плоский световод своими руками

Принцип работы и сферы применения световодного освещения

Недостаток света в помещениях компенсируется по-разному – дополнительные окна, устройства, лампы и подобное. Одним из инновационных решений последнего времени стали световоды для освещения. Небольшие устройства устанавливаются на крыше или стенах, аккумулируя и доставляя лучи внутрь.

История возникновения световодного освещения

Освещение дома при помощи световодов

Первые попытки создать световод для освещения помещений проводились еще в 1874 году. Российский электротехник Чиколев Владимир изготовил трубу с зеркальной поверхностью внутри, с помощью которой проводил освещение в опасные производственные комнаты порохового завода.

Современный способ появился на рынке относительно недавно. Первые устройства, проводящие дневной свет, появились в 2005 году. Приборы прошли несколько стадий усовершенствования. Окончательный вариант был представлен потребителям в 2011 году.

Световод – это механизм закрытого типа для направленной передачи дневного света. Другое название – оптический волновод. Устройства спроектированы таким образом, что могут иметь любую кривую направленность, но при этом доставляют максимум освещения. Позволяют сэкономить на электричестве и стандартных лампочках.

Принцип работы светового туннеля

Принцип работы световода

Устройства монтируются через крышу, сверху располагается сферическое стекло (форма приближена к типу мансардного окна). Внутренняя поверхность зазеркалена. Благодаря отражающим элементам свет проходит через трубу. Длина может быть разной. Главное – чтобы прошла сквозь перекрытия в комнату.

Снизу (со стороны помещения) установлено стекло с рассеивающим эффектом. Внешне световой туннель напоминает обычный светильник. В некоторых моделях встроена лампочка для работы в ночное время суток. Монтаж по времени и стоимости остается в разумных пределах. При этом устройство позволяет сэкономить на электроэнергии и приборах.

Метод бокового свечения

Система представляет собой светоприемный купол с линзами, которые улавливают и перенаправляют лучи в световод

Подобный способ не требует сложных технических схем, установка занимает немного времени, можно обойтись своими силами без привлечения профессиональных монтажников. Отличие – установка проектора вне помещения, наличие светодиодных волокон.

Рядом с установкой не должны располагаться источники тепла. Диффузор устанавливают с боковых стен. Подобное расположение позволяет осветить комнату так, чтобы не потребовалось дополнительных источников в течение дня. Это актуально для помещений без окон (гардеробные, ванны, кладовки, подвал). Световоды для светодиодов можно изготовить своими руками.

Метод торцевого свечения

Такой способ позволяет создать эффект «звездного неба». Небольшие устройства устанавливаются под потолком, по типу точечных светильников. Солнечное оптоволоконное освещение получается естественным и плавным. Дополнительный плюс – получается необычный дизайн.

Туннели со светодиодными кабелями проводят сквозь покрытия и могут быть как одиночными, так и «расползающимися». Последние требуют точных расчетов, стоимость получается выше стандартных.

Из чего состоят световые фонари

Строение светового фонаря

Световоды работают по такому принципу: свет аккумулируется в верхней сферической части, затем по отражающим поверхностям подается внутрь. Потери составляют от 10 до 40% на каждом метре трубы, до 40% на изгибах. Классический вариант светового туннеля состоит из таких частей:

• купол (круглое стекло, устанавливается со стороны крыши);
• кровельная часть;
• отражающая труба (непосредственно световод);
• рассеиватель;
• дополнительные детали – угловые адаптеры, лампы для ночного освещения, другое.

Внешние части фонарей выполняют из прочных материалов – поликарбонат, оргстекло. Очистки не требует – достаточно дождя. Сбор световых волн больше всего в пасмурную погоду, вечером и утром.

Преимущества

При правильной эксплуатации такие фонари имеют длительный срок службы

Устройства с каждым годом применяются все чаще. Дополнительное естественное освещение устанавливают в производственных помещениях и частных домах. Можно установить световод своими руками в домашних условиях. Монтаж занимает мало времени и сил.

Туннели позволяют сэкономить электроэнергию – по средним данным световоды позволяют тратить до 60% меньше. При правильной установке световодный фонарь служит 10 лет и более – гарантия производителя не менее 5 лет. Устройства теплоизолированы – летом не пропускает тепло, зимой холод (важно для жилых помещений, цветоводства и других).

Световые туннели просты в обслуживании. Есть возможность регуляции освещения. Из дополнительных функций – проветривание, классический светильник (зависит от модели).

Недостатки

При покрытии световода снегом его работоспособность может снизиться до нуля

При всех очевидных достоинствах подобные механизмы имеют несколько минусов, с которыми следует ознакомиться перед установкой. Световод – это устройство, аккумулирующее естественный свет. Поэтому для нормальной работы требуется достаточное количество времени – туннели не подходят для использования в местах с коротким световым днем.

Зимой также могут возникнуть сложности. Если купол будет покрыт снегом, работоспособность и светопропускаемость снизятся, иногда до нуля. Поэтому нужно либо устанавливать другой источник, либо своевременно очищать стекло.

Первоначальная установка имеет высокую цену. Хотя этот недостаток временный – обычный срок окупаемости 2-3 года, а время эксплуатации – более 10 лет.

Применение световодов при освещении частного дома

Использование светового фонаря для освещения коридора

Загородные дома часто оснащают независимыми источниками питания, освещения. Световые тоннели подходят для использования в разных комнатах и помещениях, позволяют экономить денежные средства, поэтому с каждым годом становятся популярнее.

Освещение кухни

Кухня является местом, где готовят еду и собирается семья. Некоторые проводят здесь большую часть времени. Обычно центральным источником света становится потолочная лампа или люстра. Назвать подобный источник идеальным нельзя – отсутствует равномерность освещения, мерцающий искусственный свет вредит глазам.

Световоды создают рассеянный естественный свет, который не раздражает глаза и более привычен глазу. Можно установить один тоннель или несколько маленьких по потолку.

Освещение ванной комнаты

Световод в ванной

Главное отличие светильников в ванной – требования к безопасности. Высокая влажность создает условия, в которых можно использовать не любой источник. В световодах не используется электричество, нет нагревательных или других элементов. Поэтому туннели считаются наиболее подходящими осветительными устройствами.

Оптимальный вариант – проведение нескольких световых фонарей. Яркое освещение требуется у зеркала, где проводятся многие процедуры: нанесение макияжа, бритье и другие.

Освещение комнаты

Если в комнате отсутствует окно, грамотно подобрать светильники практически невозможно. Ни одна лампа не заменит естественный дневной свет. Решением станут световые туннели. Несколько фонарей позволят в достаточной степени осветить комнату, при этом не перенагружая глаза.

Освещение гостиной

Освещение гостиной световодом

Это помещение считается самым многофункциональным в доме. Хорошее освещение крайне необходимо. Общие источники важны не менее локальных. Если нет возможности прорубить большие окна, можно воспользоваться световодами. Правильный диапазон волн привычного глазу освещения поможет создать уютную атмосферу и сэкономить.

Экономическая эффективность внедрения световодов

Главное преимущество световых тоннелей – экономия финансовых средств за счет моментального снижения затрат и окупаемости. Это заметно в помещениях производственного назначения. Например, в зданиях площадью свыше 100 кв.м. средний расход на 1 кв.м составляет 1500 руб. После установки световодов – сумма сокращается до 600-700 руб. Склады, производства окупают установку системы за 2-3 года (средний показатель).

Выбор источников света зависит от типа помещения, возможностей и предпочтений владельцев. Световоды – это альтернативный способ освещения, который подходит любой комнате.

Источник

Как самому сделать туннельный солнечный световод. Как сделать оптоволоконное освещение своими руками? Метод бокового свечения

Это уникальное энергосберегающее осветительное оборудование, которое является полноценной зелёной технологией и проводит натуральный солнечный свет по трубе-световоду через крышу во внутренние пространства, где нет возможности поставить окна или недостаточно дневного света. Системы Solatube® являются зенитными фонарями и мансардными окнами нового поколения.

Традиционные способы организации естественного освещения часто не позволяют наполнять помещения комфортным и равномерным освещением без слепящей яркости, а также без нарушения теплофизических свойств ограждающих конструкций. Окна всегда привязаны к сторонам света: так, окно с северной стороны не позволит получить достаточное количество солнечного света, а с южной стороны – мы получим слепящую яркость и высокий теплоприток.

Напротив, световоды Solatube® дают энергоэффективное, равномерное и комфортное освещение помещений естественным солнечным светом в течение всего дня. Особенно, когда диффузор расположен по центру потолка. Системы Solatube® не проводят тепло и холод в помещение, нет протечек и конденсата.

Кроме того, обеспечение в помещении большего количества естественного света благотворно влияет на самочувствие и здоровье находящихся в помещении людей. Ведь мы получаем 90% информации через органы зрения, и солнечный свет играет в этом процессе огромную роль. Поэтому улучшение организации естественного освещения, способствует повышению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия.

Более того, санитарными нормами (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03) предусмотрено наличие полноценного естественного освещения рабочих мест, на которых человек находится более 4 часов в день. Проведенные за рубежом оценки эффективности применения ССО Solatube® показали увеличение производительности труда персонала на 16%. У работников, которые находятся в условиях естественной освещенности, на 20% меньше проявляются симптомы различных заболеваний и улучшается самочувствие. То есть помимо энергосбережения применение данной технологии освещения позволяет обеспечить такие характеристики экологического строительства, как комфорт и экологичность (так как данное оборудование не оказывает негативного воздействия на окружающую среду).

Система представляет собой светоприемный купол с линзами, которые улавливают и перенаправляют лучи вниз в световод, который проходит по подкрышному пространству. Многократно отражаясь, свет выходит в помещение через потолочный светильник-рассеиватель и равномерно освещает помещение.

Купол системы способен улавливать не только прямые солнечные лучи, но и собирать свет всей полусферой, обеспечивая исключительное освещение помещений даже в облачные дни, зимние месяцы, раннее утро и к концу дня, когда солнце низко над горизонтом, на что не способны традиционные световые проемы. Установка систем возможна на любом этапе строительства и эксплуатации здания.

Системы освещения Solatube® передают свет на расстояние более 20-ти метров без смещения спектра в диапазоне 400 нм ÷ 830 нм с энергетическими потерями не более 17%. В настоящее время это самый высокий показатель в мире.

Системы Solatube® обладают энергосберегающими свойствами, не проводят тепло и холод в помещение и являются элементами капитального строительства. Благодаря своим техническим свойствам, системы Solatube® снижают до 70% энергетические затраты на освещение и кондиционирование зданий, в которых они установлены.

Система Solatube® обеспечивает хорошую теплоизоляцию. Ее уникальные характеристики, такие как система двойного купола, технология преломления лучей Raybender® 3000 и покрытие световода Spectralight® Infinity в совокупности дают самую энергоэффективную систему дневного освещения, существующую сегодня на мировом рынке, имеющую коэффициент теплопроводности менее 0,2 Вт/м*С.

Гарантия и срок эксплуатации

Системы Solatube®, благодаря применению современных высоких технологий при их изготовлении, имеют 10-ти летний срок гарантии и неограниченный срок эксплуатации. При установке в любое сооружение они становятся элементами капитального строительства и не подлежат замене в течение всего срока эксплуатации здания.

Система устанавливается на любые виды кровли в помещения любого назначение (от частного до промышленного и коммерческого). Системы Solatube® успешно работают уже более десяти лет во многих российских городах в зданиях различного назначения. К наиболее значимым пилот-проектам с применением систем Solatube® можно отнести: * Детские сады (Краснодар, Славянск-на-Кубани, Ижевск, Среднеуральск); * Средняя школа №35 (Краснодар); * Нижегородская правовая академия (Нижний Новгород); * Уральский дом науки и техники (Екатеринбург); * Лечебно-оздоровительный комплекс «Витязь» (Анапа); * Больница СКЖД (Ростов-на-Дону); * Сочинская инфекционная больница (Сочи); * Вокзальный комплекс «Анапа» (Анапа); * Здание Морского вокзала (С-Петербург); * Научно-адаптационный корпус и Океанариум (Владивосток, о.Русский); * Административное здание и цеха (Москва, Ульяновск); * Офисы «ИКЕА» в ТЦ МЕГА (Краснодар, Москва); * Офисы «Данон» (Московская область); * Офисы «FASION HOUSE Аутлет Центр» (Московская область); а также другие объекты в различных регионах России.

Что сделана своими руками

стоит около $ 200, а по виду намного лучше! Кроме того люстра управляется пультом дистанционного управления и может быть успешно использована для информационного оповещения.

: Иногда фотографии не совсем совпадают с тем, что описано в шаге.

Световая пушка. Для чего, зачем и какая именно?

Решив приобрести такой редкий агрегат, как световая пушка (или прожектор слежения), вы знаете, чего именно вы хотите.

Данный вид аппаратуры востребован только в том случае, когда его заказчик имеет представление о дальнейшем его использовании.

Сама по себе световая пушка представляет собой прожектор, освещающий определенное место. Это если очень поверхностно объяснить его предназначение.

Только это – не совсем прожектор. Световая пушка – продукт современных технологий и образец современного подхода к оформлению сцены, и не только ее.

Принцип действия состоит в том, что аппарат в определенный или заданный момент фокусирует внимание окружающих на конкретном объекте или участке площади с помощью концентрации на нем светового луча. Сам луч создается путем прохождения источника света через некоторое количество линз, сфокусированных в заданном направлении.

Принцип действия схож с тем, который применяется в оборудовании камер слежения.

Использование прожектора следящего света в оформлении интерьера различных зданий или сценических площадей началось давно. Со временем выяснилось, что световые пушки благодаря своей мобильности и компактности легко заменяют стационарное осветительное оборудование, превосходя его в сроке эксплуатации и ресурсе работоспособности.

Сферы применения прожекторов слежения

• Оформление мест массовых мероприятий.

Любая современная сцена или площадка, где происходит выступление, не может обойтись без световых пушек.

Будучи расположенными в соответствующих местах сцены (и даже вне ее), они в определенный момент выделят из общего состава исполнителей того, кто по замыслу режиссера в настоящий момент должен находиться в центре внимания.

Это особенно актуально в условиях ночного клуба, о чем можно прочесть здесь. Используется световая пушка для зеркального шара, создавая тем самым потрясающие светоэффекты.

Прожектор слежения (соответственно своей функции) будет сопровождать объект в процессе его передвижения.

Световая пушка для дискотеки

• Часть системы охраны объекта.

Никого нельзя удивить камерами слежения. Они способны работать в самых разных условиях. В качестве дополнения к ним все большее применение находят световые пушки. Световые пушки дублируют действия обычных стационарных прожекторов, дополняя их способностью сопровождать объект передвижения на всем пути следования.

Прожекторы слежения играют роль вашего гида по собственным апартаментам, включаясь в нужное и выключаясь в ненужное время.

• Освещение лестничных клеток.

Этот способ экономии на общих коммунальных услугах – не последний. Многие коммунальные хозяйства находят выгоду в использовании световых пушек ради экономии общего числа потребляемой энергии. О правилах освещения ЖКХ читайте тут.

Прожектор следящего света для освещения придомовой территории

Определившись с вопросом «зачем?», переходите к вопросу «для чего?». По своему функциональному назначению световые пушки примерно одинаковы. Различия есть только в особенностях их применения.

Назначение и главные факторы

Это любое место для презентаций, выступлений или состязаний.

Здесь необходимы светодиодные пушки направленного действия с функциями: смены света (colorchanger), объемно-проекционной (создает элемент постороннего присутствия на сцене), проекционный (просто передает изображение на любую плоскость).

Внутри этого сегмента пушки делятся на т.н. «интеллектуальные» или «неинтеллектуальные». Деление происходит в зависимости от их возможности быть управляемыми извне.

При оформлении сцены вам совершенно не понадобятся функции слежения за объектом и автоматического включения. О правилах сценического освещения читайте в этой статье.

Заключая договор купли или аренды соответствующего оборудования обратите внимание на отсутствие этих функций в характеристиках прожектора или требуйте его замены на отвечающий вашим требованиям.

Освещение сцены световыми пушками

Применим прожектор заливающего света. Служит для обеспечения визуального контакта с освещенным местом. Адаптирован в электронную систему безопасности объекта и служит для удобства внешнего патрулирования.

В случае применения световой пушки по данному назначению необходимо оснастить ее датчиками движения.

Прожектор слежения выполняет работу регулировщика световой нагрузки. Он способен обеспечить максимальный обзор при входе в дом или подъезд.

В комплекте с установкой нужен встроенный датчик движения. Использование световой пушки по назначению в данном случае не подразумевает никаких дополнительных ассимиляций в ее конструкцию.

Не нужны ни датчики слежения, ни тепловизоры и т.п.

Двухцветный светодиод с двумя выводами

Помогите проекту. Поделитесь с друзьями.

При изготовлении различных электронных конструкций часто применяют светодиод, например в узлах индикации или сигнализации работы аппаратуры. С обычными индикаторными светодиодами работали наверняка все, а от двухцветный светодиод с двумя выводами применяют далеко не все, потому что о нем мало кто знает из начинающих электронщиков. Поэтому я немного расскажу о нем и естественно мы подключим двухцветный светодиод в сеть переменного напряжения 220 В, поскольку эта тема по неизвестной мне причине имеет повышенный интерес.

И так, мы знаем, что «обычный» светодиод пропускает ток только в одном направлении: когда на анод подан плюс, а на катод – минус источника питания. Если изменить полярность источника напряжения, то ток протекать не будет.

Двухцветный светодиод с двумя выводами состоит из двух встречно-параллельно соединенных диодов, размещенных в общем корпусе. Причем корпус или, точнее говоря, линза имеет стандартные размеры и также всего два вывода.

Особенностью является то, что каждый вывод светодиода служит анодом одного светодиода и катодом второго.

Если на один вывод подать плюс, а второй минус источника питания, то один светодиод будет заперт, а второй засветится, например зеленым цветом.

При смене полярности источника питания – зеленый светодиод окажется запертым, а красный – засветится.

Двухцветные светодиоды выпускаются в таких цветовых комбинациях:

Как подключить двухцветный светодиод с двумя выводами к сети 220 В

Такой светодиод удобно применять на переменном токе, поскольку пропадает необходимость в применении обратного диода. Поэтому, чтобы подключить двухцветный светодиод к 220 В переменного напряжения достаточно добавить лишь токоограничивающий резистор.

Следует здесь сразу же сделать поправку, что номинальное напряжение в сети, оно же и в розетке, начиная с октября 2020 года, уже не привычные нам 220 В, а 230 В. Эти и другие данные отражены в ГОСТ 29433-2014. В этом же стандарте приводятся допустимые отклонения от номинального значения напряжения 230 В:

— номинальное значение 230 В;

— максимальное 253 В (+10 %);

— минимальное 207 В (-10 %);

— минимальное под нагрузкой 198 В (-14 %).

Исходя из этих допущений, необходимо рассчитать сопротивление токоограничивающего резистора из таких соображений, чтобы он не перегревался и через светодиод протекал достаточный ток для его нормального свечения при максимально допустимых колебания напряжения в сети.

Расчет токоограничивающего резистора

Поэтому, хотя номинальная величина тока 20 мА, мы примем за расчетное значение тока двухцветного светодиода 7 мА = 0,007 А. При этом значении он нормально светит, так как яркость светодиода не прямопропорциональна, протекающему через него току.

Определим сопротивление токоограничивающего резистора при номинальном напряжении в розетке 230 В:

R = U/I = 230 В / 0,007 А = 32857 Ом.

Из стандартного ряда номиналов резисторов выбираем 33 кОм.

Теперь рассчитаем мощность рассеивания резистора:

P = I2R = 0,0072∙33000 = 1,62 Вт.

Принимаем 2-х ваттный резистор.

Выполним пересчет для случая максимально допустимого напряжения при заданном значении сопротивления резистора:

I = U/R = 253 / 33000 = 0,0077 А = 7,7 мА.

P = I2R = 0,00772∙33000 = 1,96 Вт.

Как видно, при увеличении напряжения на допустимые 10 %, ток также вырастит на 10 %, однако мощность рассеивания резистора не превысит 2 Вт, поэтому он не будет перегреваться.

При снижении напряжения на допустимую величину, ток также снизится. При этом рассеиваемая мощность резистора тоже снизится.

Отсюда вывод: в качестве индикатора наличия сетевого напряжения 230 В достаточно лишь применить двухцветный светодиод с двумя выводами и токоограничивающий резистор сопротивлением 33 кОм с мощностью рассеивания 2 Вт.

Если посмотреть на такой полупроводниковый прибор при протекании через него переменного тока, то будет видно, что оба светодиода светятся одновременно.

На самом деле они поочередно мерцают с частотой 50 Гц, но наши глаза не успевают отслеживать столь быстрые мерцания и выдают нам непрерывное изображение.

Помогите проекту. Поделитесь с друзьями.

Еще статьи по данной теме

• Как подключить мощный светодиод
• Как подключить светодиод к 220 В
• Мигающий светодиод | Программирование микроконтроллеров AVR
• Замена электролитического конденсатора

Этапы изготовления электрической тепловой пушки своими руками

Сфера применения тепловых электропушек довольно широка. Промышленные агрегаты используют для прогрева производственных, складских и даже жилых помещений. А на малых площадях можно обойтись и самодельной конструкцией теплогенератора, которому вполне по силам протопить гараж или дачный домик.

Но рассмотрим детально, что собой представляет электрическая тепловая пушка: своими руками ее можно собрать из подручных материалов.

Что нужно знать об электрической пушке

В отличие от других разновидностей теплопушек, электрический прибор может сделать практически любой домашний мастер, знакомый с азами электроники.

Хотя КПД электропушки намного ниже дизельных или газовых устройств, зато он не выделяет вредных для здоровья продуктов горения и может устанавливаться в любом помещении – жилом доме, теплице, подсобных пристройках.

Мощность пушек промышленного назначения варьируется в пределах от 2 до 45 кВт, причем количество нагревательных элементов в них может доходить до 15 шт

Рассмотрим, как работает электрический агрегат.

Устройство и принцип работы теплогенератора

Любая электропушка состоит из трех основных компонентов: корпуса, электромотора с вентилятором и нагревательного элемента.

Дополнительно прибор можно укомплектовать любыми «бонусами» от заводских агрегатов – переключателем скоростей, теплорегулятором, комнатным термостатом, датчиком нагрева корпуса, защитой двигателя и другими элементами, но они повышают не только комфорт и безопасность при эксплуатации, а и себестоимость самоделки.

Скорость нагрева воздуха во всем объеме помещения зависит от количества и мощности нагревательных элементов – чем больше их площадь, тем активней будет происходить передача тепла

Работает электрическая пушка так:

• при подключении к сети ТЭН преобразовывает электрический ток в тепловую энергию, за счет чего и нагревается сам;
• электродвигатель приводит в работу лопасти крыльчатки;
• вентилятор загоняет внутрь корпуса воздух из помещения;
• холодный воздушный поток соприкасается с поверхностью ТЭНа, нагревается и, принуждаемый вентилятором, выводится из «дула» пушки.

Если прибор оснащен терморегулирующим элементом, он остановит работу нагревателя при достижении запрограммированной температуры. В примитивных устройствах контролировать нагрев придется самостоятельно.

Преимущества и недостатки самодельных пушек

Основной плюс теплового электрогенератора – возможность его использования в любом помещении, где есть сеть хотя бы на 220 Вт.

Такие устройства даже в самодельном исполнении мобильны, весят немного и вполне способны прогреть площадь до 50 м2 (теоретически можно и больше, но с приборами высокой мощности лучше не экспериментировать и купить готовый агрегат, да и пушка от 5 кВт уже затребует подключения к трехфазной сети).

Рабочие характеристики прибора должны соответствовать обогреваемой площади.В среднем на каждые 10 м2 понадобится 1 кВт, но многое зависит от самого помещения – строительных материалов, качества остекления и наличия утепления

Источник