Как устроен уличный фонарь

Уличное освещение — это способ искусственно увеличить видимость на улице в темное время суток. Обычно она обеспечивается лампами, установленными на мачтах, столбах, виадуках и других опорах. Лампы включаются ночью автоматически системой управления освещением или вручную из диспетчерской.

Содержание

Виды освещения [ править | править код ]

Использование уличного освещения регулируется СНиП 23-05-95 [1], в который в 2011 году были внесены изменения, позволяющие широко использовать светодиодные технологии. [2]

  • Светоотражатели используются для освещения автомагистралей, кольцевых развязок и других крупных дорог. Отражатель необходим для фокусировки света в направлении шоссе. Мощность лампы, установленной в фонаре, составляет 250-400 Вт. Фонари устанавливаются достаточно высоко, поэтому опоры можно расположить на большом расстоянии друг от друга.
  • Для освещения второстепенных дорог можно использовать как рефлекторное, так и рассеянное освещение. Светильники оснащены приподнятым прозрачным плафоном, который рассеивает лучи на большое расстояние. Мощность ламп составляет 70-250 Вт.
  • Диффузное освещение используется для освещения пешеходных дорожек, парков, лесов, велосипедных дорожек и остановок общественного транспорта. В конструкции таких фонарей особое внимание уделяется плафону, который рассеивает лучи. Обычно они изготавливаются в сферической или цилиндрической форме. Для большего рассеивания световых лучей на плафонах цилиндрической формы рельефно расположены прозрачные кольца. Мощность ламп, используемых в таких фонарях, варьируется от 40 до 125 Вт, в зависимости от расстояния, на котором фонари расположены друг от друга
  • Подсветка информационных объектов: номера домов, уличные указатели, наружная реклама. Как информационные объекты с внутренней подсветкой, так и подсветка с помощью специальных ламп и отражателей
  • Архитектурное освещение (иллюминация) — декоративное освещение фасадов зданий и других архитектурных объектов.
  • Типы светильников

Дизайн уличного фонаря с лампой ДНАТ

Лампа, оснащенная рельефной пластиной

Светильник, подвешенный на струне

В начале 21 века в большинстве уличных фонарей используются различные типы дуговых ламп, в основном ртутно-паровых и натриевых. Светодиоды считаются перспективными, но используются в основном для освещения пешеходных зон. С 2010 года в России началась реализация программы по внедрению светодиодного уличного освещения, после открытия завода по сборке светодиодных ламп «Оптоган» в Санкт-Петербурге. Первым городом в России, массово внедрившим светодиоды в систему уличного освещения, стал Боготол [3]. Иногда, обычно в сельской местности, используются лампы накаливания.

Уличные светильники могут быть установлены на столбах, на стенах зданий и сооружений, а также подвешены на струнах.

Типы опор [ править | править код ]

  • Столбы
  • Бетон
  • Металл
  • Деревянный
  • Мачты
  • Канаты
  • Кабельные крепления
  • Поддерживает
    • Стены зданий и других сооружений
      • Фонари
      • Фонарь на природном газе

        Сельское освещение, фонарь ОРЗ 7-1-250

        Столб с советской символикой, Каменск-Шахтинский

        Погнутый бетонный столб. СПб

        Способы управления электропитанием [ править | править код ]

      • Автоматические: лампы автоматически включаются и выключаются либо по таймеру, либо при достижении определенного уровня освещенности, который контролируется датчиком — например, фотодиодом. Также возможно управление с помощью датчиков движения или присутствия, что позволяет экономить электроэнергию и срок службы ламп.
      • Ручное управление: лампы включаются диспетчером.

      Для экономии электроэнергии некоторые светильники можно отключать на ночь. Все линии включаются в вечерние и дневные часы, а некоторые линии выключаются в ночное время. Линия, которая работает всю ночь, называется «ночной фазой», а линия, которая выключена, называется «вечерней фазой»». [4] .

      Отрицательные свойства уличного освещения [ править | править код ]

      Из-за слепящего фактора свет попадает в глаза прохожим, водителям, вместо того чтобы фокусироваться на дороге и освещенных объектах. В результате действия слепящего фактора свет попадает в глаза, контрастность освещенных объектов снижается, что затрудняет видимость. В результате такого освещения повышается риск возникновения неправильно освещенного участка дороги. Чтобы уменьшить фактор бликов, нижняя часть фонаря должна быть плоской, избегая бокового рассеивания, фонарь должен быть направлен прямо вниз, без наклона в сторону. Максимальный коэффициент бликования регулируется СНиПом.

      Превышение мощности. Возникает в результате неправильной мощности ламп, неправильной конструкции и ориентации светильника, а также слишком большой высоты установки светильника. Зависимость освещенности от расстояния до освещаемого объекта квадратичная, а зависимость освещенности от мощности практически линейная. Значительный вклад в перерасход электроэнергии вносит тот факт, что свет остается включенным даже тогда, когда он никому не нужен.

      Световое загрязнение. Это происходит из-за слишком мощных ламп, плохо продуманных отражателей и неправильного расположения светильников, в результате чего часть света светит «бесконечно». Кроме того, часть света попадает на объекты, которые не должны были быть освещены. Световое загрязнение имеет многочисленные последствия для окружающей среды и здоровья.

      История [ править | править код ]

      Первые уличные фонари появились в начале 15 века. По приказу мэра Лондона Генри Бертона уличные фонари начали вешать в 1417 году.

      В начале XVI века жители Парижа были обязаны держать фонари у окон, выходящих на улицу. Первая система городского уличного освещения была создана еще в 17 веке в Амстердаме по инициативе Яна ван дер Хейдена [5], который был наиболее известен как организатор городской пожарной команды. В 1668 году он предложил установить уличное освещение, чтобы жители не падали ночью в каналы (большинство набережных каналов, которыми славится город, не имеют перил), бороться с преступностью и облегчить борьбу с пожарами (поскольку при искусственном освещении легче координировать действия пожарных). Проект Ван дер Хейдена включал две с половиной тысячи масляных ламп, дизайнером которых он был.

      В 1669 году Ян ван дер Хейден был назначен директором и инспектором общественного освещения, что предполагало годовое жалование в две тысячи гульденов. Фонари системы ван дер Хейдена использовались в Амстердаме до 1840 года, когда их заменили более современными фонарями.

      В 1682 году это был город Гронинген. В 1682 году город Гронинген заказал 300 фонарей по проекту ван дер Хейдена. Зарубежные страны не остались в стороне: в том же году система городского освещения ван дер Хейдена была внедрена в Берлине.

      Уличные фонари появились в России во времена правления Петра I — в 1706 году в Санкт-Петербурге, тогдашней столице, на фасадах некоторых зданий у Петропавловской крепости. Первые стационарные фонари появились на улицах Санкт-Петербурга в 1718 году. Регулярное уличное освещение было введено в 1723 году в тогдашней столице, Санкт-Петербурге, когда на Невском проспекте были установлены масляные фонари [6] .

      Днем рождения» городского освещения в Москве считается 25 октября 1730 года, когда Московский магистрат издал указ «Об изготовлении для освещения в Москве стеклянных фонарей» [7] .

      Первоначально фонари давали относительно мало света, так как в них использовались обычные свечи и масло. Использование парафина позволило значительно увеличить яркость освещения. Газовые фонари появились в начале 19 века. Их изобретателем был англичанин Уильям Мердок. Лампы нового дизайна были установлены в 1807 году в Pall Mall, и вскоре они покорили все европейские столицы. В конце 19 века, с изобретением электричества и изобретением электрической лампы, газовые фонари были заменены фонарями с электрическими лампами. Первые электрические уличные фонари появились в Москве в 1880 году [8]. Необычный оранжевый цвет импортных консольных уличных фонарей с натриевыми лампами высокого давления, которые были установлены в Москве в 1975 году на Охотном ряду и Лубянке, быстро стал визитной карточкой города.

      В 1970-х годах известный американский ученый-ракетчик Краффт Эрика [pl] предложил освещать городские улицы ночью, отражая солнечный свет из космоса с помощью специального спутника с очень большой отражающей поверхностью, который он назвал Лунетта, светом в 10-100 раз ярче, чем полная Луна. Этот отражатель должен был быть развернут в период с 1987 по 1989 год и стоить около 15 миллиардов долларов [9] [10], но проект не был реализован.

      Светильники для коттеджей можно купить практически в любом магазине для строителей, но они не являются дешевыми. Поэтому многие дачники предпочитают делать уличные фонари своими руками. Об особенностях самодельных светильников для дома мы и расскажем ниже. Вы также увидите фотографии образцов, созданных своими руками.

      Виды уличных светильников

      Уличные фонари, которые вы планируете разместить на загородном доме или крыше, должны выполнять следующие функции:

      • осветить прилегающую территорию, чтобы жители не боялись ходить по ней ночью;
      • Вписывается в общую концепцию дизайна двора и дома.

      Наружные светильники для крыш делятся на следующие типы:

      • настенные светильники. Лучше всего они работают в качестве светильников у входа в дом и на переднем дворе. Кроме того, их можно использовать для освещения ворот или проходных. Они могут быть самых разных форм и дизайна, но обычно они имеют антикварный вид;
      • торшеры, которые можно разместить прямо на земле или на веранде. Классический торшер представляет собой плоскую подставку с круглым шаром на вершине, но существуют и более современные модели, различающиеся по высоте, форме и количеству лампочек;
      • Наземные светильники — устанавливаются непосредственно в землю и могут использоваться для освещения зеленых насаждений и пешеходных дорожек на даче. Они также являются хорошим дополнением к качелям, летним беседкам и другим сооружениям на участке. Фонари этого типа обычно имеют прямоугольную или круглую форму;
      • подвесные фонари — их крепят к потолочным балкам на верандах или даже к деревьям, если их несложно подключить к сети. Обычно это длинные и прочные цепи, заканчивающиеся плафоном.

      На рисунке показаны несколько видов садовых светильников, которые можно купить готовыми или сделать самостоятельно.

      Источники света для уличных фонарей

      Для освещения крыш, например, можно использовать различные источники света:

      • Классические лампы накаливания. Они недороги, но не всегда экономичны, так как потребляют много энергии и слишком яркие;
      • Галогенные лампы. Они гораздо экономичнее и служат гораздо дольше, чем традиционные источники света. Они также отличаются от ламп накаливания интенсивностью света. Их недостаток в том, что они сильно нагреваются и чувствительны к резким колебаниям напряжения и загрязнениям на лампочке;
      • Светодиодные лампы. Они могут экономить до ста процентов электроэнергии по сравнению с предыдущими вариантами. Эти лампы стоят дорого, но прослужат как можно дольше. Кроме того, они не содержат ртути и других вредных компонентов. А корпус практически не поддается разрушению;
      • солнечные батареи. Фонари на их основе можно устанавливать даже в тех местах, где невозможно проложить электрические провода. Они работают благодаря батарее, которая поглощает природную энергию. При полной зарядке светильник будет работать в течение 12 часов непрерывно. Однако их следует размещать только в тех местах, где солнце светит большую часть дня.

      Из чего можно сделать светильник самому?

      Очень часто самодельные фонари делают из пластика, но это решение не самое лучшее, так как пластиковое изделие легко ломается и трескается. Лучше всего сделать фонарь из металла своими руками:

      Стоит отметить, что стальная модель будет наиболее устойчива к осадкам и другим внешним факторам, но ее внешний вид оставляет желать лучшего.

      А вот медные фонари, сделанные своими руками, гармонично дополнят экстерьер в ретро-стиле, но не забывайте, что со временем медь окисляется на улице и приобретает некрасивый зеленоватый оттенок. А бронзовые рамы имеют тенденцию к потемнению, поэтому их необходимо регулярно чистить.

      Лучший материал для рамок — латунь, которая одновременно долговечна и привлекательна.

      Изготовление самодельного фонаря

      Чтобы сделать фонарь на металлической основе своими руками, необходимо подготовить инструменты:

      Очень распространено изготовление фонарей своими руками из подручных материалов, напр:

      • деревянные щепки;
      • стеклянные и жестяные банки;
      • глина;
      • Пластиковые бутылки и стаканчики, которые можно использовать в качестве фонарей-гирлянд;
      • Трубы из ПВХ;
      • Картонные коробки для напитков;
      • Старая кухонная утварь;
      • Неиспользованные строительные материалы.

      Они будут особенно оригинальными и их легко сделать самостоятельно. Однако, скорее всего, они будут хрупкими и не очень прочными.

      Делая светильник для дачи своими руками, многие не стесняются использовать свою фантазию по максимуму. Модификации могут быть самыми разнообразными. Ниже мы рассмотрим особенности составления некоторых вариантов.

      Фонарь из стеклянной бутылки своими руками

      Плафон на основе стеклянной бутылки или банки своими руками сделать очень просто, при этом прозрачное стекло позволит свету легко проходить сквозь стенки и создавать красивые спецэффекты.

      Для изготовления плафона вам понадобятся, помимо прочего.

      • бутылка или банка
      • щипцы;
      • пробка;
      • Клейкая лента;
      • Устройство для зачистки проводов;
      • Индикатор;
      • декоративные элементы.

      Рабочий процесс выглядит следующим образом:

      • Смонтируйте проводку, соедините провода в патроне и вкрутите лампочку;
      • Возьмите бутылку с узким горлышком, желательно оригинальной формы и цвета, и положите на дно мелкий бисер, прозрачные бусины, отражающие цвет, или измельченное стекло;
      • накрутите на палец тонкую цветную проволоку, придав ей форму спирали, и также вставьте ее в бутылку;
      • Опустите крепление с лампочкой в плафон и закрепите его силиконом.

      Кованый фонарь своими руками

      Фонарь из кованого железа для деревни — более надежный и долговечный вариант. Для его приготовления вам понадобятся:

      • стальные стержни;
      • рог;
      • ремни;
      • сварочный аппарат.

      Работа по изготовлению будет выглядеть следующим образом:

      • изготовить прямоугольный или трапециевидный корпус из 4 стальных рам;
      • Внешняя часть рамы закрыта решетками. Они свариваются из стальных прутьев;
      • Сверху рама закрыта железным колпаком;
      • Для изготовления кронштейна, который будет крепиться к стене, используется стальной прут квадратной формы;
      • Нижние завитки сделаны из тонких стальных полос;
      • Концы локонов свариваются и соединяются интерцепторами.

      Особенности подключения фонаря к сети

      Когда вы делаете фонари для деревни, вы также должны уделить должное внимание процедуре подключения. Чтобы подключить фонарь к сети, нам понадобятся:

      • Электрический кабель ВВГ;
      • клеммные колодки для фиксации соединений;
      • Металлорукав или гофрированная труба для защиты.

      Наиболее часто используемый кабель для бытовых приборов — это двухжильный кабель диаметром 1,5 мм. Лучше покупать сразу катушку, где длина провода составляет 100 метров. Диаметр гофрированной трубки должен составлять от 18 до 25 мм. Это необходимо для защиты кабеля от грызунов или повреждений, вызванных копанием.

      Отверстия в клеммных колодках должны быть диаметром от 2,5 до 4 мм и состоять из одной или двух колодок, в зависимости от количества соединений и штекеров. Клеммные колодки следует выбирать с номинальным током от 5 до 10 А.

      Установка включает в себя следующие шаги:

      • выкопать траншею для прокладки кабеля, глубиной примерно 80 см и максимальным расстоянием 60 см от траншеи до дома;
      • При установке напольных пластин сначала установите металлические ножи, а затем поочередно протяните через них кабель. Уложите его в гофрированный рукав в месте укладки в траншею. Протянув кабель через все крепления, отрежьте его на длину не более 15 см;
      • Подготовьте второй кусок кабеля, пропустите его также через трубку и соедините два кабеля в верхней части устройства с помощью зажимов;
      • Если фонари размещаются на стене или фасаде, необходимо надежно изолировать распределительные коробки. Лучше всего соединять кабели в коробках с помощью обжимных гаек, или можно использовать плоскогубцы, но тогда придется паять каждое соединение. Обмотайте места завинчивания электрической лентой;
      • установите печатную плату. Поскольку он имеет два провода, один «нейтральный», а другой «фазный», необходимо проверить, может ли выключатель проводить размыкание фазного провода. Тогда при замене перегоревшей лампочки в выключенном положении не будет риска поражения электрическим током. Фазный провод обозначается специальным индикатором;
      • В качестве точки подключения можно использовать и обычную розетку, чтобы всю систему можно было быстро отключить, выдернув вилку из розетки. Кабели также могут быть подключены непосредственно к клеммам в распределительном щите, который оснащен автоматическим предохранителем, отключающим напряжение в случае неисправности;
      • при установке автоматического выключателя убедитесь, что его заданная мощность соответствует нагрузке в сети;
      • перед рытьем траншеи убедитесь, что все фонари работают, и укрепите столбы, утрамбовав вокруг них глину или мелкий щебень. Если почва легкая, лучше залить крепежные столбики бетоном.

      Уличный светильник как элемент экстерьера

      Чтобы сделать ваш участок более привлекательным с точки зрения дизайна, выбирайте для них разные формы. Например, вдоль дорожек можно установить светильники грибовидной формы с люком на вершине. Таким образом, свет отражается вниз и создает необычный эффект освещения.

      Если на участке есть бассейн, светильники также могут иметь форму цилиндров или плавающих шаров. Можно также использовать подсвеченные вазы, скамейки, горшки или скульптуры. Все это благодаря использованию галогенной краски, которая излучает флуоресцентный свет в темноте.

      Идеи решений для освещения в сельской местности многочисленны. А также множество вариантов самих светильников, которые можно сделать своими руками, сэкономив на дорогих дизайнерских светильниках сотни и тысячи долларов. Если у человека есть воображение, то легко придумать оригинальное освещение для участка без огромных затрат.

      Светодиодные светильники сегодня — это продукция, изготовленная по новейшим технологиям. Недавно карманные светодиодные фонари произвели революцию в использовании рыболовами, охотниками и туристами. В былые времена, чтобы обеспечить свет во тьме природы, человеку приходилось запасаться огромным количеством батареек или носить в рюкзаке аккумуляторную батарею, но сегодня светодиодные фонари позволяют забыть об этом. Светодиоды очень экономичны и даже на севшей батарейке могут давать свет в течение нескольких десятков часов.

      С развитием фотоэлектрических и аккумуляторных технологий автономные светодиодные решения становятся все более популярными. Они идеально подходят для промышленного применения, легко транспортируются и просты в установке. В течение дня фотоэлектрическая панель (солнечная батарея) будет заряжать аккумулятор, установленный внутри устойчивой коробки на столбе, а в сумерках фонарь будет автоматически включаться и использовать энергию, накопленную в аккумуляторе.

      Автономные уличные фонари разрабатываются с учетом специфических климатических особенностей региона. Полностью заряженный аккумулятор достаточно большой емкости в принципе способен обеспечить автономную работу уличного освещения в течение нескольких дней, даже если солнце надолго скрыто за облаками или пасмурной погодой.

      Автономные уличные фонари, работающие на солнечной энергии, просты в эксплуатации. Они не требуют прокладки кабеля, поэтому затраты на установку могут быть снижены, а в процессе эксплуатации вам больше не придется подводить электричество к фонарному столбу по проводу. А преимущества светодиодов сегодня очевидны практически всем: высокая яркость, минимальное потребление энергии, компактность, долговечность.

      Таким образом, автономный светодиодный светильник для освещения дорог устанавливается на столб и не требует подключения к сети 220 В. Если рассматривать светильник для дорожного освещения мощностью 20 Вт, то в комплект, помимо светильника, входит солнечная панель мощностью 90 Вт, необслуживаемый гелевый аккумулятор емкостью 55 Ач и контроллер заряда с драйвером для светодиодов.

      Видно, что в течение дня контроллер заряжает аккумулятор от солнечной панели, а с наступлением темноты разряжает аккумулятор для питания светодиодов.

      Контроллер настроен таким образом, что фонарь загорается с наступлением темноты. По умолчанию фонарь включается на всю ночь после захода солнца и выключается перед восходом. Но давайте посмотрим правде в глаза — зимой не хватает солнечной энергии, чтобы поддерживать фонарь включенным в течение всех часов темноты!

      Есть два способа решить эту проблему: первый — увеличить площадь солнечных панелей и емкость батарей, но это очень дорогой и непрактичный способ.

      Второй способ более разумный: контроллер гибко настраивается, например, так, чтобы после захода солнца лампа работала первые 2 часа на полной номинальной мощности (20 Вт для нашего примера), затем 1 час на 50% мощности (10 Вт), затем лампа должна полностью выключиться на несколько часов и снова включиться за 2 часа до восхода солнца на 40% мощности (8 Вт).

      Вариант этой гибкой настройки контроллера снижает количество потребляемой электроэнергии, а накопленной энергии даже в хмурый, пасмурный день достаточно для питания фонаря даже зимой.

      При установке солнечной батареи на столб ее следует располагать так, чтобы свет падал перпендикулярно ее поверхности для достижения максимальной эффективности. В течение дня солнечный свет должен попадать на всю светочувствительную поверхность батареи, нельзя допускать, чтобы на нее падали тени от предметов и деревьев. Если вы живете в регионе с очень снежными зимами, вы можете предусмотреть в это время года вертикальное крепление панели, чтобы снег не налипал на нее (например, закрепить панель вертикально на столбе или даже повесить ее на стену здания у дороги).

      Оцените статью
      Добавить комментарий