Натяжной потолок представляет собой шовное или бесшовное полотно, вырезанное точно по размеру комнаты и натягиваемое между багетами (особым профилем) по ее периметру. Натяжные потолки скрывают различные дефекты (неровности, трещины и т.д.) базового потолка. Такие потолки пожаробезопасны, экологичны, просты в эксплуатации, могут иметь любой цвет и фактуру и устанавливаются практически в любом помещении, а с учётом дизайнерской проработки освещения могут создавать неповторимый колорит и настроение.
Вариантов систем освещения потолков существует достаточно много, но наиболее популярными на сегодняшний день являются следующие:
- Люстра в центре потолка
- Несколько разнообразных точечных светильников
- Бра и торшеры на карнизе
- «Звёздное небо» на потолке, создаваемое маленькими светодиодными светильниками или оптическим (светопроводящим) волокном от одного центрального источника
Какое выбрать освещение для натяжного потолка?
Чтобы осознанно выбрать светильники и лампочки для натяжного потолка, необходимо знать некоторые основные принципы освещения и характеристики различных осветительных ламп, выпускаемых сегодня промышленностью. Не затрагивая вопросов дизайна, в данной статье мы попытаемся прояснить некоторые технические вопросы освещения, чтобы облегчить выбор осветительных приборов для потребителя.
Как известно, основной физический показатель уровня света в комнате – это освещённость, измеряемая в люксах. Для жилых и рабочих помещений этот показатель нормируется санитарными нормами.
Освещённость равна световому потоку, падающему на участок поверхности малой единичной площади.
Освещённость прямо пропорциональна силе света от источника. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
Итак, мы видим, что освещённость поверхности уменьшается при удалении от источника света согласно закону обратных квадратов, т.е. очень быстро. Отсюда следует вывод, что требуемый уровень освещённости в комнате получить с помощью множества небольших светильников можно с гораздо меньшими затратами электрической энергии, чем от одного центрального источника света. К примеру, настольная лампа мощностью 40 ватт освещает рабочую поверхность стола гораздо сильнее, чем 300-ваттная люстра, находящаяся далеко на потолке. Те, кто хочет экономить электроэнергию на освещении, знают это и предпочитают пользоваться местным освещением, а не общим. Правда уровень общего освещения может влиять на настроение некоторых людей, что также является немаловажным фактором, который тоже нужно учитывать.
Рассмотрим основные типы источников света (ламп), применяемых сегодня для освещения натяжных потолков, и их характеристики.
Лампы для натяжных потолков
Лампочки накаливания
Источником света в этих лампах служит раскалённая в результате прохождения электрического тока нить. Идеальная температура светящегося тела для излучения света, близкого к дневному (солнечному) составляет 5570К (по шкале Кельвина). Однако на свете не существует проводников тока (металлов), которые смогли бы выдержать такую температуру без расплавления. Самый тугоплавкий металл – это вольфрам (температура плавления 3410°С). Нити накаливания современных ламп делаются из сплавов вольфрама (иногда применяют осмий) и раскаляются до температуры 2000 – 2800°С. А это значит, что свет ламп накаливания имеет тёплый желтоватый оттенок, что наверняка каждый замечал, особенно в сравнении с солнечным светом.
И ещё – в лампах накаливания только малая часть энергии используется на видимое излучение, основная часть энергии расходуется на тепловое излучение (нагрев), т.е. коэффициент полезного действия обычных ламп (КПД) невысокий – примерно 5%.
Лампы накаливания можно подразделить на обычные (традиционные) и так называемые галогенные. И обычные, и галогенные лампы накаливания могут быть высоковольтными (работающими от напряжения сети 220 вольт) и низковольтными, работающими от напряжений 3, 6, 12, 24 вольт.
Что же представляет собой обычная лампа накаливания? Это вольфрамовая нить, помещённая в стеклянную колбу. На заре производства таких ламп в колбе создавался вакуум, в настоящее время она наполняется инертным газом (азотом, аргоном, криптоном). Это делается потому, что на открытом воздухе раскалённая нить быстро окисляется и разрушается, что можно наблюдать при потере герметичности колбы, которая при этом покрывается белым налётом триоксида вольфрама, а нить моментально перегорает. Концы нити в колбе припаяны к проводникам, которые соединены с контактами цоколя.
Вольфрамовая нить в процессе работы утоньшается вследствие испарения вольфрама, который при охлаждении оседает на стенках колбы в виде тёмного налёта и, в конце концов, перегорает. Испарение вольфрама ограничивает срок службы лампы. Для уменьшения этого явления и стали вместо вакуума наполнять колбу инертными газами. Это увеличило срок службы ламп, позволило повысить температуру нити, да и механически лампа стала прочнее, так как не стала испытывать постоянной нагрузки от атмосферного давления.
Дальнейшим шагом к улучшению параметров ламп накаливания стало появление галогенных ламп. Работа этих ламп основана на интересном эффекте: при наличии в колбе лампы кроме инертного газа некоторого количества паров галогена (йода или брома) испаряющийся с раскалённой нити вольфрам образует соединение с парами галогена, которое не оседает на стенках колбы, а наоборот, вблизи раскалённой нити высвобождает вольфрам и он снова оседает на нить, таким образом нить самовосстанавливается!
Появление галогенных ламп позволило увеличить срок службы лампы до 4 000 часов (против 1000 часов службы обычной лампы), поднять температуру нити до 2800°С, то есть сделать свет лампы, попросту говоря, более белым, повысить КПД, уменьшить габариты колбы. В настоящее время в продаже имеются галогенные лампы с двойной колбой и с обычным цоколем, которые можно устанавливать вместо обычных ламп.
Дальнейшего улучшения эксплуатационных параметров ламп накаливания можно достигнуть, применяя для питания лампочек низкое (безопасное) напряжение. Это потребует дополнительной установки трансформатора напряжения, однако «игра стоит свеч».
Дело в том, что теплота, выделяемая при прохождении через проводник электрического тока, зависит от квадрата (!) силы тока и линейно – от сопротивления участка цепи.
Что это значит? Это значит, что сила тока решающим образом сказывается на нагреве. Гораздо в большей степени, чем сопротивление.
Для примера сравним две лампочки одинаковой мощности – обычную бытовую 60 ватт, 220 вольт и автомобильную – 60 свечей (примерно 60 ватт) и 12 вольт. Через нить бытовой лампочки будет протекать ток силой 60/220 = 0,27 А. Через нить автомобильной лампочки будет протекать ток 60/12 = 5А (!). То есть количество теплоты, полученной от тока 5А , в 343 раза больше, чем от тока 0,27А, при равном сопротивлении проводника.
Мы можем увеличить толщину нити автомобильной лампочки (а значит и срок службы, и температуру) предположим в 9 раз, это понизит сопротивление нити в 81 раз (при одинаковой длине нити), и всё равно интенсивность нагрева и световая отдача у низковольтной лампы будет примерно в 5 раз выше.
Практически, чтобы убедиться в этом, нужно просто сравнить свет от обычной лампочки 60 ватт и автомобильной лампы дальнего света – тоже 60 ватт. Свет бытовой лампочки покажется слабым и жёлтым, а автомобильная лампа даёт белый свет и способна осветить дорогу на десятки метров вперёд. И это при равной потребляемой мощности! Таким образом, применение низковольтных ламп накаливания даёт существенную экономию энергии, повышает срок службы ламп, улучшает спектральный состав света и, что немаловажно, при обслуживании низковольтные светильники абсолютно безопасны.
Общим преимуществом всех видов ламп накаливания является возможность плавного регулирования накала и освещённости. В случае неполного накала срок службы ламп возрастает многократно.
Резюмируя сказанное, отметим достоинства ламп накаливания – низкую стоимость, длительный срок службы, экологическую безвредность, возможность плавного регулирования освещения.
Из недостатков – низкий КПД и, как следствие, сильный нагрев, а также спектральный состав света (так называемая «цветовая температура»), сдвинутый в жёлтую сторону.
Газоразрядные люминесцентные лампы (энергосберегающие)
Следует отметить, что широко рекламируемые сегодня энергосберегающие лампы являются, по сути, дальнейшим конструктивным развитием широко известных обычных люминесцентных ламп, широко применяемых в быту с 1938 года.
Источником света в этих лампах служит люминофор – состав, способный светиться видимым светом под действием невидимого ультрафиолетового излучения. Люминофор наносится на стенки лампы изнутри, поэтому эти лампы выглядят снаружи белыми. Источником ультрафиолетового излучения служит газовый разряд внутри лампы – свечение смеси паров ртути и инертного газа под действием электрического разряда. Дуговой разряд внутри лампы поддерживается с помощью эмиссии электронов с подогреваемого катода. Так что и в этих лампах есть нить накаливания, её работу можно наблюдать по потемнению со временем трубки лампы возле цоколя.
Для запуска и работы лампы нужна целая схема – балластный дроссель, стартер (размыкатель цепи) и пр. В современных лампах, вворачиваемых в обычный патрон, вся схема монтируется внутри большого цоколя. Дополнительная схема понижает надёжность работы лампы, а также значительно повышает ее стоимость. Энергосберегающая люминесцентная лампа стоит сегодня примерно в десять раз дороже, чем аналогичная лампа накаливания.
Люминесцентные лампы лишены такого недостатка, как низкая цветовая температура. Спектральный состав света регулируется составом люминофора и может быть от тёплого желтоватого цвета ламп накаливания до холодного синеватого дневного цвета.
КПД люминесцентных ламп тоже выше, они меньше греются. А по световой отдаче лампа, идентичная стоваттной лампе накаливания, потребляет всего 20 ватт.
Люминесцентные лампы, если верить рекламе, имеют срок службы 20 000 часов. То есть в пять раз дольше, чем галогенные лампы накаливания. Однако всё не так просто. Такой срок может быть у лампы в идеальных условиях, когда её включили, и она горит без перерыва, а в питающей сети напряжение стабильно и не бывает скачков. В реальности, из практики установлено, что люминесцентные лампы «не любят» скачков напряжения, частых включений-выключений, плохо работают в закрытых наглухо плафонах (в ванных и других сырых помещениях). А если к этому присовокупить и халтуру производителей (коммерсантам, нацеленным на получение максимальной прибыли, долговечная продукция невыгодна!), то в реальности эти лампы служат чуть дольше ламп накаливания, а то и меньше.
Эти лампы не допускают плавной регулировки свечения (диммером). А некоторые люди не переносят свет люминесцентных ламп из-за якобы мерцаний их света.
Итак, из положительного отметим экономичность люминесцентных газоразрядных ламп, спектральный состав света близкий к дневному и возможность его подбора.
К недостаткам энергосберегающих люминесцентных ламп относятся высокая стоимость, экологическая вредность из-за наличия в составе паров ртути (выбрасывать на общую помойку сгоревшие лампы категорически запрещается), а также невозможность плавного регулирования силы света.
Долговечность современных люминесцентных ламп оставим под вопросом.
Светодиодные лампы и светильники
Светодиодные светильники и лампы – наиболее перспективные на сегодняшний день изделия. Появились они сравнительно недавно с появлением относительно мощных светодиодов белого света и состоят из группы таких светодиодов, смонтированных на едином основании, и так называемого драйвера – преобразователя напряжения, смонтированного в цоколе лампы или светильнике. Дело в том, что светодиод начинает работать при строго определённом, небольшом (порядка 1-2 вольта), стабильном напряжении. Вот для получения такого напряжения и служит преобразователь-драйвер.
Эти лампы и светильники чрезвычайно экономичны (100 ваттную лампу накаливания заменяет светодиодный светильник мощностью 12 ватт) и совершенно не нагреваются, имеют высокий КПД. Они могут быть изготовлены с любым спектральным составом излучаемого света и являются самыми экологически чистыми источниками света. Продолжительность работы: рекламная – 100 000 часов, в реальности – около 50 000 часов, что намного больше, чем у остальных конкурентов.
Выпускаются светодиодные светильники в разнообразных конфигурациях, в том числе и с цоколем, подходящим к существующим патронам (обычным и «миньон»).
Для натяжных потолков в качестве точечных светильников – почти идеальный вариант.
Единственный недостаток – пока ещё высокая цена светодиодных ламп, которая примерно в 30-40 раз выше, чем у аналога – лампы накаливания.
В заключение отметим, что исходя из вышесказанного для люстр, бра и торшеров в комнате с навесным потолком можно в принципе использовать все виды перечисленных лампочек. Выбор с помощью нашей информации – за потребителем. А вот для встроенных точечных светильников наилучшим образом подойдут светодиодные или галогенные светильники низкого напряжения.
В дополнение к вопросу об экономии электроэнергии стоит добавить, что она на самом деле будет не такой уж большой, как это кажется вначале, потому что в общем балансе расхода электроэнергии в квартире на долю освещения приходится всего 10-15%. Остальное «съедают» плиты, духовки, отопители, электрочайники, стиральная машина, посудомойка и холодильник. Таким образом, при замене ламп накаливания на энергосберегающие или светодиодные лампы экономия в реальности может составить всего 3-5%.