Оптоволоконное освещение: сфера применения, устройство и схемы расположения

Проектирование Системы оптоволоконного освещения

Еще недавно сложно было предположить, что оптическое волокно (Fiber Optic или сокращенно F.O.), используемое в те годы и сегодня в основном для передачи информации или в особых случаях, может являться новым альтернативным видом освещения. Стекловолокно, используемое для связи, имеет свои специфические характеристики, и помимо определенных сложностей при монтаже, довольно высокую стоимость.

Более поздние разработки на основе полимерных оптических волокон позволили существенно расширить область применения Fiber Optic.

Одним из лучших вариантов осветить что угодно и где угодно, безопасно и эффектно, является применение оптоволокна. Для дизайнеров и архитекторов оптоволоконное освещение открывает безграничные возможности.

Оптоволоконные технологии применяются в освещении несколько десятилетий. Сначала считалось, что это не более, чем оригинальное техническое решение. Однако при изучении возможностей и свойств оптических волокон было выявлено множество преимуществ, заметно выделяющих оптоволоконное освещение от других источников света.

Одно из основных преимуществ – безопасность, так как в оптоволоконной системе освещения единственным прибором, требующим подключения к электричеству, является проектор, который можно вынести за пределы освещаемой площади. К проектору подключаются оптические волокна, по которым проводится только свет (волокна не проводят электричество, тепло, ультрафиолет, инфракрасное излучение).

Долговечность оптических волокон и значительная гибкость в установке обеспечивают оптоволоконному освещению широкие области применения: данные системы освещения применяют как в освещении внутренних интерьеров помещений, так и в ландшафтом дизайне – подсветке фасадов зданий, садовом освещении и др.

Система оптоволоконного освещения имеет три основных части системы – проектор, световодный жгут и оптические насадки. Проектор – довольно сложное устройство, в котором, помимо источника света со встроенным отражателем, могут находиться источник питания, пускорегулирующая аппаратура, экран, оптический порт, система охлаждения с вентилятором, а также устройства для создания специальных эффектов: электромотор с диском или барабаном для установки цветных светофильтров или перфорированных экранов, синхронизаторы, устройства DMX-управления и т.д.

В зависимости от применяемых источников света проектор может быть галогенным, газоразрядным или светодиодным.

Галогенные проекторы оснащаются дихроичными галогенными лампами, обычно мощностью 50,75 и 100 Вт. Галогенные проекторы могут быть анимационными, с управлением изменением цвета ( в том числе по протоколу DMX512, применяемому в профессиональном сценическом свете), а также приспособленными для создания специальных эффектов (например, “звёздное небо”). Газоразрядные проекторы оснащаются металлогалогенными лампами, обычно 70 или 150, реже 250 и 400 Вт.

Светодиодные иллюминаторы в качестве источника света используют

полупроводниковые приборы – светодиоды.

Структурная схема системы оптоволоконного освещения изображена на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1- Структурная схема системы оптоволоконного освещения

Проектор – активный элемент оптоволоконной системы освещения – нуждается в особом обращении при установке и обслуживании. Это единственный прибор, для питания которого необходимо световое напряжение, поэтому подключение проектора должен выполнять квалифицированный электрик соответствующим допуском. Во-вторых, очень важно правильное размещение проектора. По возможности он должен быть размещён вблизи концов световодов -это позволит существенно удешевить систему. Следует обеспечить доступ к проектору для чистки и замены лампы. Наконец, очень существенным аспектом является вентиляция. Для систем на базе полимерных волокон необходимо обеспечить температуру в области оптического порта не выше 30°C, поэтому в помещении, где предполагается устанавливать проектор, должно быть достаточно воздуха. В случае установки проектора в герметичном ящике (например, закопанномв землю) следует предусмотреть принудительную вентиляцию.

Проектор изображен на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2- Проектор

Cветоводный жгут – уникальная часть системы, состоящая из группы волокон и световодов различных типоразмеров и длин. Световодный жгут, точнее тот его конец, который присоединяется к проектору, специальным образом обрабатывается ивставляется в соединительное устройство – оптический порт.

Световодный жгут из голых волокон используется для декоративных целей: знаки, таблички, звёздное небо и другие установки с большим количеством светящихся точек. Световодный жгут из волокон в оболочке и световодов торцевого свечения используются как для декоративных целей, так и для освещения объектов. Световоды бокового свечения используются для декоративных целей – как заменители неоновых трубок, обладающие уникальнойвозможностью изменения цвета. Стеклянные световоды используются в промышленных проектах с высокой температурой окружающей среды, а также в случае необходимости чёткой передачи цвета. Простой принцип действия позволяет использовать различные методы, дающие возможность создавать самые разнообразные оптоволокна:

– оптоволокна с градиентным показателем преломления;

– оптоволокна со ступенчатым профилем распределения показателей преломления.

Световодный жгут изображен на рисунке 7.3.

Рисунок 7.3- Световодный жгут

Оконечные устройства. Последний штрих освещению придают станавливаемые на конце волокна насадки, облегчающие монтаж и придающие освещению завершенный вид. Оптические насадки, служащие для перераспределения в пространстве светового потока, выходящего из оптоволоконного световода, очень разнообразны и подобны миниатюрным светильникам разных типов. Насадки бывают неподвижными , поворотными, угловыми («кососветы»), с регулируемым по ширине световым пучком и чисто декоративные. Часто возникает необходимость разработки заказных насадокдля решений той или иной задачи.К проекторам поставляются также аксессуары, в т.ч. цветовые диски, диски мерцания и эффектов, которые позволяют изменять цвет света для создания разных настроений. Помимо традиционного изменения цвета и эффекта мерцания имеются также диски, анимирующие пламя или северное сияние.

На рисунке 7.4 можно увидеть один из видов оконечных устройств для системы оптоволоконного освещения – светильник настенно-потолочного типа.

Рисунок 7.4 – Cветильник

Как и любая светотехника, оптоволоконная технология имеет ряд своих преимуществ и недостатков.

Одним из положительных качеств в первую очередь следует назвать отсутствие в оптоволоконном свечении вредных ультрафиолетовых лучей (УФ), которые разрушительно влияют на большинство материалов. Это одна из основных причин, побуждающая постепенно отказываться от использования традиционных методов освещения на определенных объектах, предпочитая им свободное от УФ-лучей оптоволокно.

Отсутствие естественного нагрева в месте свечения также стоит отнести к очевидным преимуществам технологии. Здесь можно привести следующий пример: очень часто продуктовые магазины выставляют на витрины образцы своих товаров, которыми могут оказаться как мясные, так и молочные изделия. Такие продукты быстро портятся под воздействием тепла, вырабатываемого многими осветительными приборами, и приводят к дополнительным тратам. Оптоволоконное свечение может стать выгодным решением данной проблемы.

Оптоволокно не проводит электричество, что является гарантом его безопасного использования при освещении бассейнов, аквапарков, фонтанов и т.д. Единственное устройство, потребляющее электроэнергию, источник света

находится далеко от объекта. Кроме того, проектор должен быть непременно расположен выше уровня воды. Это объясняется тем, что вода, которая просочится сквозь изоляцию, может пройти по всей длине кабеля и попасть в источник. В банях и саунах, которые также сталкиваются с проблемой безопасного освещения, часто применяются стеклянные волокна, способные выдерживать высокую температуру.

Безопасность и практичность использования и обслуживания оптоволокна также не вызывает сомнений, особенно если речь идет о подсветке высотных архитектурных сооружений. Источник света расположен внизу, и обслуживание соответственно находится там же: достаточно просто поменять в нем лампу или протереть торец кабеля в случае снижения яркости, не прибегая к подъему на высоту. В дополнение исключается необходимость заставлять или увешивать фасад здания светильниками, которые не всегда эффективны (например, на морозе).

Оптоволоконный кабель бокового свечения может стать альтернативой неону. Безусловно, неоновая лампа светит ярче, чем ее конкурент, однако служит в 10 раз меньше (срок службы лампы в оптоволоконном источнике равен приблизительно 6 тыс. часов) и, соответственно, экономичнее. К тому же энергопотребление неона на 1 п.м — составляет 14-18 Вт, в то время как у светового кабеля с боковым свечением на 1 п.м — 2,0-2,5 Вт.

Наконец, световые приборы на основе оптического волокна позволяют создавать огромное количество световых и цветовых эффектов, поэтому их широко применяют для создания вывесок и декоративных панно. К тому же оптоволоконная технология позволяет получить методом аддитивного смешения богатую красочную палитру, недоступную для многих других световых приборов.

Но, несмотря на видимые преимущества, есть у оптоволокна и существенные недостатки. И первым в этом ряду стоит вопрос цены, которая все еще остается относительно высокой. Еще одним минусом технологии можно считать шум, создаваемый источниками, а вернее встроенными в него электродвигателями, вращающими цветофильтры, и системой охлаждения лампы. Особенно этот недостаток ощущается, когда оптоволокно применяется для освещения интерьера, где стены естественным образом препятствуют рассеиванию шума.

Для оценки эффективности системы оптоволоконного освещения проведем его установку в помещении дежурного по станции. Помещение имеет ширину 6.23 м, длину 6.75 м и высоту 3.5 м. В настоящее время в помещении дежурного по станции установлено три светильника типа НСБ05-5х60-003 (офисные) с лампами накаливания.

При проектировании осветительных установок необходимо, соблюдая нормы и правила освещения, определить потребности в осветительных приборах, установочных материалах и конструкциях, а также в электрической энергии.

Освещенность рабочей поверхности при искусственном освещении определяется мощностью источников света, их количеством, расстоянием от рабочей поверхности и другими показателями.

Общее равномерное освещение производственного помещения может быть рассчитано методом коэффициента использования светового потока. Этот метод предназначен для расчета общего равномерного освещения и дает возможность определить световой поток источников света, необходимый для создания нормированной освещенности расчетной горизонтальной плоскости. Этим методом учитывается прямой и отраженный (от потолка, стен и пола) световой поток.

Световой поток , который должны излучать лампы в каждом светильнике, определяется по формуле:

где Е- нормируемая минимальная освещенность, лк;

– коэффициент запаса в пределах от 1,2 до 2,0 в зависимости от содержания пыли в воздухе, типа источника света и расчетных сроков чистки светильников принимают по СНБ 2.04.05-98;

S-освещаемая площадь, м;

– коэффициент, характеризующий неравномерность освещения;

N- число светильников;

– коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока

на расчетной плоскости. Определяется по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка и индекса помещения i, рассчитываемого по формуле:

где А,В- размеры помещения в плане, м;

h- расчетная высота подвески светильника над рабочей поверхностью, м;

Для решения задачи вначале определим индекс помещения по формуле 7.2:

Коэффициенты отражения потолка 0,7, стен 0,5 и расчетной поверхности 0,1.

Затенение рабочих мест отсутствует. Нормированная освещенность =300 лк, а коэффициент запаса k=1,5.

Коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока на расчетной плоскости =0,4.

При этом световой поток каждого источника света, необходимый для обеспечения уровня нормируемой освещенности согласно формуле 7.1 равно:

Ввиду того, что в проекторе используется неоновая лампа со световым потоком 2100 лм, а потери в оптоволокне составляют 3% и ввиду малого сечения оптоволоконной жилы, ее световой поток равен 800 лм.

Определим фактическую среднюю освещенность при использовании выбранного источника света:

Исходя из полученных значений для системы оптоволоконного освещения принимается проектор VP11-75Вт и оптоволоконный жгут С-Flex 6.

Определим, как должны размещаться оптоволоконные нити в помещении. Оптоволоконный жгут С-Flex 6 имеет 50 оптоволоконных нитей диаметром

0,75 мм. Исходя из рисунка 7,5, угол рассеивания светового потока от оптико-волоконных нитей данного диаметра равен . Зная угол рассеивания и высоту помещения определяется радиус окружности освещения от одной оптоволоконной нити, который составит расстояние 2м.

Рисунок 7.5 – Угол рассеивания светового потока от оптоволоконных нитей в зависимости от диаметра

Для достижения нормированной освещенности и эстетичного вида помещения необходимо разместить 6 рядов оптоволоконных нитей по 8 в каждом.

Размещение осветительных установок в помещении дежурного по станции приведено на рисунке 7.6.

Произведем оценку экономического эффекта, полученного при замене ламп накаливания на систему оптоволоконного освещения.

Расход электроэнергии на освещение помещения при работе 20000 часов:

где Р – мощность одной лампы, Вт;

– стоимость 1 кВтч осветительной энергии, = 173,3 рублей;

Для лампы накаливания расход электроэнергии на освещение:

Аналогично рассчитывается расход электроэнергии для оптоволоконного освещения:

Расходы на замену ламп:

где Сл – стоимость одной лампы, руб;

– срок службы одной лампы.

Для ламп накаливания расход на замену ламп:

Для оптоволоконного освещения:

Общий расход для лампы накаливания:

Для оптоволоконного освещения:

На основании полученных данных экономия расходов на освещение помещения составит:

Ввиду того, что тоимость аппаратуры оптоволоконного освещения ,окупаемость замены полного комплекта ламп накаливания на люминесцентные компактные лампы составит :

При работе 20000 часов общие расходы составили для лампы накаливания белорусских рублей, для оптоволоконного освещения – 2453259 белорусских рублей. При среднем сроке эксплуатации оптоволоконного освещения в профессиональном применении 15 часов в сутки срок окупаемости составит 640 дней. Ввиду того, что к проектору можно подключить оптоволоконный ждут со 100 жилами, возможно использование одного проектора на два помещения, если это позволяет планировка здания.

Все об оптоволоконном освещении

Благодаря развитию технологий оптических волокон стало возможным разделить в пространстве источник света и сам светильник на существенное расстояние. Такое оптоволоконное освещение идеально подходит для труднодоступных мест – куда нельзя провести проводку или эксплуатация электроприборов не соответствует условиям безопасности – например, в бане или сауне.

Рассмотрим, какие разновидности подобного рода подсветки существуют, из каких элементов она состоит, какими преимуществами обладает, как правильно установить и каковы главные особенности ее применения в помещении с повышенной влажностью и температурой.

Разновидности оптоволоконной подсветки для бани

Оптоволоконный светильник может иметь торцевую и боковую конструкцию для сауны или бани. Если нужно создать точечную подсветку, применяют устройства первого типа – когда свет выходит только из противоположного проектору конца кабеля. Если цель стоит оформление контурного освещения – используется вторая модификация. В ней светоисточники расположены на поверхности оптического волокна.

Кроме того, по виду применяемых материалов приборы освещения на основе оптоволоконного кабеля разделятся на два вида:

  1. Со стеклянной сердцевиной, покрытой защитной оболочкой.
  2. Пластиковым сердечником с изоляционным слоем или без него.

Различие между ними не только в стоимости, но также в эксплуатационных параметрах и назначении. Максимальное преимущество (как и цена) у стеклянных моделей. Они способны передавать излучение от источника на расстояние до десяти метров без существенных потерь интенсивности. Поэтому их можно использовать для основного освещения. Другое дело пластмассовые оптоволоконные кабели. Их чаще применяют для оформления декоративной подсветки.

Обратите внимание! Интенсивность освещения на выходе из оптоволоконного кабеля определяется не только длиной пути проходящего света и мощностью проектора, но также общей площадью сечения всех волокон, число которых может доходить до двухсот пятидесяти.

Составные элементы оптоволоконной системы освещения

Система подсветки на базе оптоволоконного кабеля включает несколько основных компонентов, варьируя которые можно задавать различные параметры освещения:

  1. Проектор. Источник излучения, от которого через оптоволокно направляется свет к приемнику. Единственная часть системы, подключаемая к электросети. От его мощности напрямую зависит яркость светильника. Для помещений с повышенным нагревом воздуха прибор должен иметь терморегулятор или предохранитель.
  2. Оптоволокно. Выступает в роли и передатчика светового излучения, и светильника – в зависимости от конструкции (в первом случае торцевого типа, во втором – бокового). Для помещения бани или сауны лучше использовать изделия со стеклянной изоляцией, так как они более стойки к нагреву.
  3. Линзы, кристаллы, светильники. С их помощью создается направленное или рассеянное освещение.
  4. Дополнительное оборудование. Это может быть набор линз и резьбовых адаптеров для них, светофильтры, лампы, контроллеры и устройства управления.
Читайте также:  Как выбрать душевую кабину: разбираемся какая лучше + рейтинг производителей

Еще одним важным элементом, входящим в состав системы оптоволоконного освещения, является сам источник света – лампочка. Применяются три ее разновидности:

Светодиоды отличаются тем, что затрачивают меньше энергии и выделяют мало тепла. Лампы второго и третьего типа нагреваются сильнее и требуют принудительного охлаждения – вентиляции.

Совет! Преимущество проекторов на базе лед-элементов для бани заключается не только в низком энергопотреблении при хорошей яркости, но также отсутствии в их устройстве вентиляторов (в отличие от газоразрядных и галогенных), шум от которых может существенно понизить комфорт отдыха.

Плюсы системы освещения

По сравнению с традиционно используемым освещением на базе лампочки накала и других аналогичных систем освещения оптоволоконная подсветка имеет ряд преимуществ:

  1. Абсолютная пожаро- и электробезопасность. Если проектор (источник света) вынесен за область экстремальных температур и атмосферной влажности, помещение бани будет безопасно и сохранено от возможности короткого замыкания в системе освещения. Светящиеся элементы не производят тепла и могут устанавливаться даже под обшивку из горючих материалов.
  2. Низкое энергопотребление.
  3. Стойкость оптоволоконного кабеля к нагреву вплоть до двухсот градусов. Поэтому такие светильниками можно монтировать даже на потолке в парилке.
  4. Небольшие размеры позволяют прятать оптоволоконный провод и прочие компоненты освещения даже под тесную обшивку.
  5. Легкий монтаж. Установить оборудование не сложнее, чем провести обычную электрожилу.
  6. Долговечность. Оптоволоконный материал практически не стареет, а источник света (особенно если выбран лед-элемент) может функционировать до 100 тыс. часов.
  7. Визуальный комфорт восприятия. Освещение не вызывает раздражения зрения даже при большой яркости.
  8. Отсутствие в составе компонентов каких-либо вредных веществ.
  9. Возможность воплощения различных дизайнерских задумок. Большое разнообразие цветового, светового и фигурного оформления.

Пожалуй, единственным недостатком оптоволоконной системы освещения является его высокая цена. Однако если соразмерить все положительные эффекты, то он сразу потеряется на их фоне.

Установка и монтаж

Рассмотрим на примере, как своими руками сделать оптоволоконное боковое и торцевое освещение для бани.

Монтаж бокового освещения

Алгоритм установочных работ сводится к следующим действиям:

  1. В предбаннике или раздевалке рядом с перегородкой в парную неподвижно закрепляется проектор.
  2. В самой бане монтируется оптоволоконный кабель согласно дизайн-проекту.
  3. Через отверстие в стене кабель выводится в помещение к проектору и соединяется с ним.
  4. Оборудование подключается в сеть и проверяется на работоспособность.

Важно! Тип оптического волокна и его диаметр определяет такую важную величину, как его максимальный перегиб. Это нужно обязательно учитывать при проектировании фигурного декора и выборе оборудования.

Установка торцевого освещения

В отличие от вышеописанного способа монтажа оптоволоконного освещения установка торцевой подсветки осложняется тем, что для каждой точки выхода требуется отдельное крепление – соответствующее заранее спланированному проекту оформления. Световой поток от светильников прежде всего должен быть направлен на двери, полки, емкости под воду и источник нагрева. Во многих случаях сначала крепится оборудование, а затем материалы отделки и элементы интерьера. Поэтому все работы нужно вести аккуратно, чтобы не повредить осветительные компоненты.

Для установки оборудования и кабелей оптоволоконного освещения требуется применять различные крепежные элементы. Их монтаж сопряжен с определенными трудностями и необходимостью гармоничного сочетания с интерьером и системой внутренней отделки. Поэтому чтобы не пострадало оформление помещения и при этом соблюдалась равномерность подсветки, необходимо заранее продумать все ступени работ и учесть особенности применяемой светотехники, не забывая о правилах электробезопасности.

Особенности освещения бани и сауны

Баня и сауна – это источник повышенных значений температуры и влажности в воздухе. Поэтому выбирать и устанавливать приборы освещения в них, нужно исходя из следующих правил:

  1. Материалы светильников и проводки должны иметь влаго- и термоустойчивость, выдерживать прямое попадание кипятка и пара.
  2. Изделия должны быть герметичны и не пропускать влагу внутрь.
  3. При свечении приборы не должны перегреваться и при случайном контакте человека не приводить к поражению электрическим током.
  4. Световое излучение должно быть не резким, но при этом достаточно ярким ввиду отсутствия в бане или сауне естественного освещения.

Всеми этими свойствами обладает качественная оптоволоконная подсветка.

Основные выводы

Оптоволоконное освещение – это система подсветки на базе оптического кабеля, где светильники и источник света разделены. В его состав входят:

  1. Оптоволокно.
  2. Проектор.
  3. Линзы.
  4. Дополнительное оборудование.

Среди явных его преимуществ выделяются:

  1. Пожаро- и электробезопасность при размещении проектора и светильников в смежных помещениях.
  2. Визуальный комфорт при достаточной силе светового потока.
  3. Простая установка.
  4. Термо- и влагостойкость.
  5. Долговечность.
  6. Безвредность.

Единственный недостаток – высокая стоимость. Монтаж компонентов оптоволоконного освещения не сложнее, чем укладка электропроводки. Однако нужно учитывать особенности оборудования, интерьера и гибкость кабеля.

Если вы хотите поделиться своими знаниями в области оптоволоконного освещения, его применения, установки в бане, сауне и других помещения, обязательно напишите об этом в комментариях ниже.

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

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

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

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

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

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 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

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

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

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.

Солнечное оптоволоконное осветительное устройство

Солнечное оптоволоконное осветительное устройство

Затраты на освещение в среднем составляют 30% всех затрат на электроэнергию. Странно видеть в ванной комнате, или в прихожей жилой квартиры, горящую лампочку, когда на улице сияет солнце. Но, ведь в каждой стандартной квартире лампа горит и потребляет электроэнергию, и мы к этому привыкли.

Карта инсоляции России. Продолжительность солнечного сияния.

В Волгограде, Краснодаре, Астрахани, и других южных городах, где почти 300 солнечные дней в году, а температура на верхних этажах достигает летом 60 С, в помещениях без окон, работают электроосветительные приборы, генерируя не столько свет, сколько тепло.

Конечно, можно аккумулировать солнечную энергию, преобразуя ее в электрическую энергию, с помощью солнечных батарей. Они являются хорошим, экологически чистым генератором электрической энергии, но имеют низкий КПД. Для монокристаллического кремния это 17–20 %, поликристаллического и аморфного – менее 10 %. Кроме того, они дорогие, цена доходит до 40 тыс. руб. за квадратный метр. При стандартной освещённости 1000 Вт/м2, солнечная батарея преобразует 17–20 % света в электричество (170–200 Вт). Если эту энергию далее использовать для освещения с помощью ламп накаливания (КПД которых, составляет менее 10%), то на освещение остается 17 – 20 Вт., т.е. от 1 до 2–х % входной мощности. И световой спектр будет уже далеко не солнечный. Использование линзовых концентраторов позволяет снизить стоимость единицы установленной электрической мощности фотоэлектрических преобразователей всего в 2 – 3 раза http://www.marsiada.ru/357/466/732/798.

Гибридные оптоволоконные устройства прямого солнечного света появились совсем недавно.

Внешний вид оптоволоконного жгута и коллектора солнечного света с устройством для крепления и позиционирования http://ecorussia.info/ru/ecopedia/hybr >.

Читайте также:  Почему вагонка вздувается в бане: что делать

Они предназначены для освещения до 300 кв.м. жилой или офисной площади, и предназначены для прямой поставки естественного дневного света внутрь освещаемых помещений. Устройство состоит из параболических зеркал (коллектора), фокусирующих, солнечные лучи во входной торец оптоволоконного кабеля, транспортирующего далее свет в освещаемое помещение. Часть световой энергии преобразуется затем в энергию электрическую, которая аккумулируется и используется для системы позиционирования и электропитания ламп ночью. Система позиционирования поворачивает зеркала в течение дня, постоянно направляя их на солнце. Наличие системы слежения за солнцем, поворотного мотто подвесного кронштейна, требуют внешнего электропитания подводимого от сети, или получаемого от преобразования световой энергии в энергию электрическую. Это сложное и дорогостоящее устройство. Как следует из описания, стоимость такой системы составляет 16 тыс. долларов, а её установка колеблется от 500 до 2 000 долларов. Высокая стоимость, сложность, необходимость во внешнем электропитании, являются основными недостатками данных систем. Тем не менее, несмотря на внушительные цены, по прогнозам экспертов, к 2020 г. в США будет продаваться около 1 млн. гибридных оптоволоконных систем. В ближайшие 5 лет, там планируется внедрить 5 тысяч гибридных оптоволоконных систем освещения. Это позволит экономить 50 млн. кВтч ежегодно. Согласно сравнительному анализу, произведенному американскими специалистами, средняя стоимость кВтч этих систем, значительно ниже стоимости того же кВтч на нерегулируемом рынке электроэнергии в США.

Спрос на системы прямого естественного освещения зданий в мире будет расти пропорционально снижению стоимости данных систем, с увеличением мощности и уменьшением потерь оптоволоконных световодов. Такие системы смогут обеспечивать естественным светом высотные здания, начиная с первого этажа. Уже сейчас, гибридные оптоволоконные системы установлены: в университете штата Невада; в государственном университете в Сан-Диего; в университете в Лас – Вегасе; в ряде супермаркетов Wall-Mart; в Тихоокеанской Северо-Западной лаборатории в Ричланде и других местах. В США покупателям гибридных систем дается 30% скидка с НДС. В России пока не существует налоговых послаблений для тех, кто решит вложить финансовые средства в энерго эффективные, «зеленые» технологии.

Цель данной работы заключалась в создании простого, надежного и недорогого осветительного устройства использующего естественный солнечный свет. Стоимость солнечного осветительного оптоволоконного устройства можно снизить в сотни раз, если использовать полимерный оптоволоконный кабель не только для транспортировки света, но и для наведения коллектора на солнце, а сам коллектор изготовить из пластика в герметичном корпусе, создав зеркала на внутренней поверхности пластика с помощью металлизации.

Новизна работы подтверждена двумя патентами.

Патент на полезную модель №102747 от 10.03.2011г. был передан МГОУ, и внесен университетом по лицензионному договору в уставный фонд инновационного предприятия НПП «Свет», в качестве учредительного взноса.

Патент на изобретение №2468288, от 27.10.2012 г. позволяет значительно улучшить параметры устройства, путем постоянного наведения коллектора на солнце. Для чего используется эффект температурного расширения материалов, что значительно упрощает его конструкцию и исключает применение, каких бы то ни было, источников электроэнергии.

В этих устройствах, «холодный» солнечный свет видимого диапазона, транспортируется в темное помещение, без какого либо преобразования в другие виды энергии. Фокон, на котором закреплен коллектор, изгибается под действием температуры, подобно биметаллической пластине, и постоянно направляет фокусирующее устройство на солнце, как это делает всем известный подсолнух. При этом, направление солнечных лучей всегда совпадает с осью входной части фокона. Входной торец фокона, всегда расположен перпендикулярно солнечным лучам. Поэтому, практически вся световая энергия проникает в фокон, а не отражается от него. Устройство совсем не потребляет электроэнергии, что обеспечивает его высокую экономичность, а КПД, при высокой прозрачности полимерного оптического кабеля, будет в пределах 50 – 80 %, в зависимости от длины кабеля и его качества.

Надежность данного осветительного устройства очень высока, поскольку в нём нет электропривода, оно не содержит подвижных трущихся деталей, и не зависит от различного рода электроламп, системы электроснабжения, электронных преобразователей, выключателей, аккумуляторов и т.п. При хорошей прозрачности, детали осветительного устройства практически не нагреваются, чем достигается высокий уровень безопасности при эксплуатации.

Розничная цена таких простых и надежных осветительных устройств, в сотни раз меньше цены гибридных оптоволоконных устройств.

Авторами данной работы были проведены предварительные испытания предлагаемой осветительной установки. Для фокусирования солнечного светового потока использовалась круглая стеклянная выпуклая линза диаметром 10 см. Световой поток транспортировался с помощью полимерного оптоволокна с диаметром 1 мм, и длиной 10 м. Таким способом освещалось небольшое помещение (4 м2) без окон. И хотя, уровень освещенности был очень мал (около 15 лк), однако, такая освещенность вполне допустима для ориентации в пространстве. В данном опыте не отсекался инфракрасный спектр светового потока, поэтому произошло оплавление пластмассового покрытия входного торца оптического волокна. Однако, это исключается при транспортировке «холодного» солнечного света.

Уровень мощности светового потока в этих устройствах, может быть увеличен на порядок, даже при использовании 1 мм волокна. Для этого диаметр входной линзы коллектора нужно увеличить до 20 – 30 см. В настоящее время в России выпускаются полимерные оптические волокна диаметром до 3-х мм. Их использование, позволит в дневное время освещать естественным солнечным светом относительно большие помещения без каких либо затрат электроэнергии.

Прогнозируется большой гарантированный спрос на эти простые и надежные устройства. Объем продаж только в России может достигать нескольких миллионов штук. Их розничная цена при массовом производстве, может составить 1 – 2 тыс.рублей. Кроме того, такие устройства позволят осуществлять безопасное освещение во взрывоопасных зонах (шахты, рудники, химические предприятия), а также в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, сауны, аквариумы и т.п.). Такие устройства можно рассматривать как выносные окна, или выносные зенитные фонари с кабельной транспортировкой светового потока.

1.​ Самохвалов С.Я., Патент на полезную модель №102747 от 10.03.2011г. «Солнечное оптоволоконное осветительное устройство».

1.​ Самохвалов С.Я., Берикашвили В.Ш., Воробьев С.А. Патент на изобретение №2468288, от 27.10.2012 г. «Солнечное самонаводящееся оптоволоконное осветительное устройство».

1.​ Патента на полезную модель № 128372 от 20.05.2013 г. «Волоконно-оптическое охранное устройство на основе рэлеевского рассеяния», Горбачев О.В., Самохвалов С.Я.

Мировые затраты на освещение в среднем составляют 20% всей расходуемой электроэнергии. Странно видеть в ванной комнате жилой квартиры или в прихожей горящую лампочку, когда на улице сияет солнце. Но ведь в каждой стандартной квартире лампа горит, потребляет электроэнергию, и мы к этому привыкли.

В Волгограде, Краснодаре, Астрахани и других южных городах, где почти 300 солнечных дней в году (рис.1) [1], а температура на верхних этажах летом достигает 60°С, в помещениях без окон днем включаются электроосветительные приборы, генерируя не столько свет, сколько тепло. Конечно, можно аккумулировать солнечную энергию, преобразуя ее в электричество, с помощью солнечных батарей. А полученную электрическую энергию можно использовать для освещения помещений с помощью электроосветительных приборов.

Однако при этом неизбежно двойное преобразование энергии и, как следствие, большие потери. Известно, что солнечные батареи имеют низкий КПД, у серийно выпускаемых панелей из монокристаллического кремния значения достигнутого КПД составляют 17–20%, а из поликристаллического и аморфного кремния – менее 10%. Если полученную электроэнергию далее направить на питание ламп накаливания, КПД которых составляет менее 10%, то на освещение останется 1–2% входной мощности. И спектр излучения электроосветительных приборов не является полной копией солнечного спектра. Использование линзовых концентраторов позволяет снизить стоимость единицы установленной электрической мощности фотоэлектрических преобразователей в 2–3 раза [2]. Для освещения верхних этажей естественным светом можно использовать зенитные фонари, но и они имеют сложную и дорогостоящую конструкцию. На смену этому техническому решению пришло иное – гибридные оптоволоконные устройства прямого солнечного света, они появились сравнительно недавно [3]. Гибридные оптоволоконные устройства позволяют осветить до 300 м 2 жилой или офисной площади. Они предназначены для прямой доставки естественного дневного света внутрь освещаемых помещений. Устройство состоит из параболических зеркал (коллектора) (рис.2), фокусирующих солнечные лучи на входной торец оптоволоконного кабеля, который в свою очередь транспортирует свет в помещение, требующее освещения. Часть световой энергии, преобразованной в электрическую энергию, аккумулируется и используется для перемещения системы позиционирования и ночного электропитания ламп.

Система позиционирования поворачивает коллектор в течение дня, постоянно направляя его на Солнце. Сложные кинематические узлы для слежения за движением Солнца над горизонтом требуют электропитания либо от внешнего сетевого источника, либо от преобразователя солнечной энергии в электрическую. Гибридное оптоволоконное устройство – устройство сложное и дорогое. Его цена достигает 16 тыс. долларов, а стоимость установки системы колеблется от 500 до 2 000 долларов. Тем не менее, несмотря на внушительные цены, по прогнозам экспертов, в США в 2020 году в продажу будет представлено около 1 млн. штук гибридных оптоволоконных систем. В ближайшие годы планируется внедрить 5 тыс.гибридных оптоволоконных систем освещения. Это позволит экономить ежегодно 50 млн. кВт/ч электроэнергии. Согласно результатам сравнительного анализа, проведенного американскими специалистами, средняя стоимость электроэнергии от этих систем значительно ниже стоимости электроэнергии, предлагаемой на нерегулируемом энергетическом рынке.

Очевидно, что спрос на системы прямого естественного освещения зданий в мире будет расти пропорционально снижению стоимости данных систем, увеличению мощности и уменьшению потерь оптоволоконных систем передачи. Такие системы смогут обеспечивать естественным светом высотные здания, от нижних до верхних этажей. Уже сейчас гибридные оптоволоконные системы установлены в государственных университетах в Сан-Диего, Лас-Вегасе, городах штата Невада, в ряде супермаркетов Wall-Mart. В США законом установлено, что покупателям гибридных систем предоставляется 30%-ная скидка с НДС [4]. В России пока не предусмотрено налоговых льгот для тех смельчаков, которые решат вложить финансовые средства в энергетические эффективные “зеленые” технологии.

Нами были проведены исследования, направленные на создание простого, надежного и недорогого осветительного устройства, использующего естественный солнечный свет. Для наведения коллектора на солнце в устройстве применен эффект термического расширения (рис.3). Это позволяет снизить его стоимость в сотни раз. Полимерный оптоволоконный кабель используется не только для транспортировки света, но и для наведения коллектора на солнце. Коллектор может быть изготовлен из пластика в герметичном корпусе, с металлизированной внутренней поверхностью. Он концентрирует солнечный свет с помощью линзы, большого и малого зеркал. Коллектор закреплен на фоконе, вместе они сужают световой поток до размера входного торца оптического волокна. Фокон изгибается под действием температуры, подобно биметаллической пластине, и постоянно направляет коллектор на Солнце, подобно движению всем известного подсолнуха.

С этой целью внешняя оболочка фокона выполнена из полупрозрачных, термочувствительных сегментов, разделенных между собой термоизоляционным материалом. Солнечные лучи всегда направлены перпендикулярно входному торцу фокона. Поэтому практически вся световая энергия проникает в фокон, не отражаясь от его торца. Смещение светового пятна из центра входного торца на термочувствительные сегменты приводит к их нагреву, а затем, соответственно, к изгибу фокона. В результате коллектор отклоняется в сторону Солнца.

Мощность ИК-излучения, поступающего в фокон, значительно уменьшается за счет явления аберраций. “Холодный” солнечный свет видимого диапазона транспортируется в темное помещение по полимерному оптоволоконному кабелю (ПОВ) без его нагрева и без какого-либо преобразования энергии из световой в другие виды энергии. Устройство совсем не потребляет электропитания, что обеспечивает ему высокую экономичность. При хорошей прозрачности полимерного оптического волокна КПД устройства достигает диапазона величин 50–80%, что зависит от длины кабеля и качества его изготовления.

Надежность данного осветительного устройства очень высока. Его детали практически не нагреваются, что важно для обеспечения высокого уровеня безопасности при эксплуатации. Новизна работы подтверждена патентами [5–7].

Для определения оптимальных размеров устройства и расчета его параметров была составлена модель хода лучей в устройстве и проведено численное моделирование изменения хода лучей при варьировании рабочих параметров (рис.4). По количеству входных, выходных и рассеянных лучей определен КПД коллектора. Показано, что при правильном подборе покрытия зеркал, обладающего хорошими отражательными свойствами, значение КПД может достигать 95%. Также определены оптимальные размеры фокона, подобран материал для изготовления его внешнего термочувствительного сегментного слоя. На рис.5 приведена зависимость количества лучей, прошедших из фокона в ПОВ, от длины фокона. По результатам моделирования созданы опытные образцы устройства.

Для визуализации процесса распространения световой волны в фоконе использована компьютерная модель (рис.6). Она состоит из источника узконаправленного светового потока (1) и фокона (2), который фокусирует солнечный свет, направляя его в оптическое волокно (3). В результате исследования была установлена оптимальная апертура, обеспечивающая минимум отражения и рассеяния света и максимум светового потока, попадающего в оптический кабель.

Нами были проведены предварительные испытания осветительного устройства с помощью уменьшенной физической модели. Для фокусирования солнечного светового потока была использована выпуклая линза диаметром 10 см, выполненная из оптического стекла. Световой поток транспортировался с помощью полимерного оптоволокна диаметром 1 мм и длиной 10 м. Такое техническое решение позволило осветить небольшое помещение площадью четыре квадратных метра, в котором отсутствовали окна. И хотя величина освещенности была очень мала (около 15 лк), такая освещенность позволяет человеку ориентироваться в пространстве. В данном опыте ИК-спектр светового потока не был отсечен фильтрами, поэтому в результате фокусировки излучения на входной торец оптического волокна произошло оплавление его пластмассового покрытия. Однако таких неприятностей можно избежать при транспортировке “холодного” видимого излучения солнечного света.

Уровень мощности светового потока может быть увеличен на порядок, даже при использовании 1-мм волокна. Для этого диаметр входной линзы коллектора нужно увеличить до 25–30 см. В настоящее время в России выпускаются полимерные оптические волокна диаметром до трех миллиметров. Их использование позволит в дневное время освещать естественным солнечным светом относительно большие площади без каких-либо затрат электроэнергии. Розничная цена таких простых и надежных осветительных устройств в сотни раз ниже цены их гибридных оптоволоконных аналогов и при массовом производстве, может составить всего 3–7 тыс. рублей.

Аналитики прогнозируют большой гарантированный спрос на эти простые и надежные устройства. Объем продаж только в России может составить несколько миллионов штук. Кроме того, такие устройства позволят поддерживать безопасность освещения во взрывоопасных зонах (шахты, рудники, химические предприятия), а также в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, сауны, зимние сады, аквариумы и т. п.). Эти устройства можно рассматривать как выносные окна или выносные зенитные фонари с кабельной транспортировкой светового потока. Справедливости ради следует отметить, что они работают только днем и в солнечную погоду.

Читайте также:  Силуэты для флюгера

Нет никакого сомнения в том, что лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные и другие должны уступить свое место солнечному свету там, где это возможно.

5. Пат. 102747 РФ. Солнечное оптоволоконное осветительное устройство / Самохвалов С.Я.

6. Пат.128372 РФ. Волоконно-оптическое охранное устройство на основе рэлеевского рассеяния / Горбачев О.В., Самохвалов С. Я.

7. Пат.2468288 РФ. Солнечное самонаводящееся оптоволоконное осветительное устройство / Самохвалов С.Я., Берикашвили В.Ш., Воробьев С.А.

Как сделать оптоволоконное освещение своими руками?

Из чего состоит система?

Как правило, такие системы продаются набором, в которое все необходимое уже входит. Но помимо основных компонентов можно добавить дополнительные элементы, которые помогут создать индивидуальный интерьер. Это, например, специальная подсветка с помощью светодиодной ленты или специальными линзами или кристаллами.

Оптоволоконное освещение включает следующие компоненты:

  • Проектор. Из всей системы только он подключается к электричеству. От того какая мощность устройства зависит количество выделяемого света.
  • Волокна. Благодаря этим элементам можно также регулировать количество света, что выделяется и распределять его по всему периметру бани на свое усмотрение. При выборе жгута предпочтение лучше отдать стеклянной модели, так как она больше выдерживает перепады температуры. Жгуты бывают двух видов: бокового свечения (создание световых рисунков с помощью переплетений волокон) и торцевого свечения (создается звездное небо).
  • Линзы и светильники. Оптоволоконное освещение с помощью таких элементов приобретает направленное свечение. Ведь именно такие линзы и кристаллы регулируют рассеивание и направление светового потока.

При выборе комплектации оптоволоконной системы следует обратить внимание не только на длину и количество волокон, но и на то, какая лампа применяется. Для галогенной и газоразрядной лампы требуется охлаждение, а так как некоторые системы охлаждения обладают шумными вентиляторами, то это может испортить отдых.

Метод бокового свечения

Такое освещение можно сделать своими руками, так как оно не требует сложных составлений электронных схем. Установка проста: достаточно установить проектор вне сауны. Делается это следующим образом:

  1. В комнате перед баней устанавливается проектор. Место, где он монтируется, должно быть рядом с парилкой (иметь общую стену). Если проектор устанавливается в одном помещении, то должен находиться на расстоянии от источника тепла.
  2. Если есть желание, то на устройство можно установить дополнительные аксессуары, например, цветовые диски.
  3. Согласно схеме, пометить места, где будет размещаться оптоволокно.
  4. Устанавливаем оптоволоконное освещение.
  5. Если есть желание, то можно установить цветовые насадки (линзы или кристаллы). Подключение этого эффекта может быть как автоматическим, так и в ручном режиме.

Важно! При установке оптоволокна необходимо учитывать допустимый перегиб каждого светопровода. Он зависит от диаметра. Поэтому фокусное расстояние изделий должно составлять больше 85%. Все это продумывается, когда составляется схема системы.

Метод торцевого свечения

Осуществлять монтаж такого света лучше до проведения внутренней отделки. Предварительно следует составить точную схему расположения точечных элементов.

Монтаж оптоволоконной подсветки следует делать в следующем порядке:

  1. Нарезать жгуты необходимой длины. А для того чтобы узнать длину, следует замерить дистанцию от проектора до всех пунктов свечения.
  2. Уложить волокна на места, закрепить сначала их скотчем.
  3. Для того чтобы сохранить узор и вертикально зафиксировать жгуты, нужно в определенных местах установить дюбеля к которым с содействием проволоки прикрепляются волокна. Чтобы прикреплять было удобно дюбеля должны выступать на три сантиметра наружу.
  4. Поверхность обшивается и удаляется весь ненужный скотч и дюбеля.
  5. Затем необходимо обрезать оптоволоконный жгут. Делается это по уровню обшивки. Далее следует зашлифовать концы жгута с помощью мелкозернистой бумагой для шлифовки.
  6. Другие концы волокна соединяются в коннектор и подключаются к проектору.

В ходе установки надобно хорошо следить за изгибами светопроводов. По завершении монтажа, по желанию, можно добавить в систему различные линзы и кристаллы.

Такая схема подключения оптоволоконного освещения подойдет и для моечного отделения. Особенно, если там есть бассейн, то такая подсветка будет очень хорошо смотреться на его дне. В комнате для отдыха, в гостиной или спальной комнате светильники с оптоволокном можно совмещать со стандартными осветительными приборами. Созданная таким образом атмосфера поможет расслабиться.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели, как сделать оптоволоконное освещение своими руками. Надеемся, предоставленная инструкция по монтажу была для вас полезной и понятной!

Наверняка вы не знаете:


Световод,Особенности оптоволоконной технологии

Ещё каких-то двадцать лет назад никто не поверил бы, что световод или оптоволокно (Fiber Optic — сокращённо F. O. или световолокно ), применяемое в те годы только для передачи информации или в специальных случаях, может являться новым альтернативным видом освещения.

Основными компонентами системы являются источник света, кабель на основе световодов – нитей или сами нити различного диаметра и рассеиватели.

+ + + =

Существует два типа свечения: торца кабеля, когда свет от источника с минимальными потерями проходит по волокну и выходит на срезе, или всего тела кабеля подобно неоновой трубке, когда специально обработанное волокно испускает свет по всей своей длине.

Почему же эта система освещения так быстро стала популярной? Этому есть несколько причин. Вот особенности, присущие только системе «Fiber Optic»:

  • Световод не проводит электричества, т. е. в месте свечения оно отсутствует.
  • Световод не проводит ультрафиолетовых лучей (UV), которые разрушительно влияют на большинство материалов.
  • Световод не проводит инфракрасных лучей, т. е. в месте свечения отсутствует нагрев: свечение, каким бы оно ярким ни было, холодное.
  • Световод обладает способностью проводить большие световые потоки при минимальном диаметре кабеля или нитей — это позволяет подсвечивать места, которые до этого подсвечивать было весьма сложно либо очень затратно.
  • Источник света находится на расстоянии от места свечения, т. е. смена лампы и обслуживание в месте свечения не производятся.
  • Система световодов позволяет легко контролировать смену цвета или светоэффекта, в т. ч. механически с помощью светофильтров, что открывает огромные возможности для дизайна, рекламы, визуальной информации (до 200 цветов).

Отсутствие электричества позволяет использовать световод в воде, пожаро- и взрывоопасных местах, на шахтах, мельничных комбинатах, бензохранилищах и т. д., а также легко позволяет монтировать световые рассеиватели в материалах, до этого не пригодных или доставлявших большие проблемы при монтаже.

Подсветка бассейнаПодсветка газона

В настоящее время наибольшие успехи fiber optic имеет при использовании в подсветке бассейнов, аквапарков, фонтанов. Источник света находится вне воды, и это облегчает обслуживание системы подсветки. Кроме того, используются и широкие возможности светового дизайна. По данным американского журнала «AQUA magazine», в 1998 г. более 30 % вводимых вновь бассейнов и водных центров развлечений в США использовали в большей или меньшей степени систему подсветки «Fiber Optic». По данным того же журнала, из 67 выполненных проектов, поданных на ежегодный конкурс 1998 г. (бассейны, аквапарки) 45 имели полностью или частично выполненную подсветку на основе световолокна, а из 9 проектов победителей в различных номинациях такую подсветку имели 8 объектов!

Отсутствие ультрафиолетового излучения и нагрева. Музейные работники постоянно сталкиваются с дилеммой: выставить и качественно осветить экспонаты для посетителей и в то же время сохранить их от воздействия вредных ультрафиолетовых лучей, излучаемых традиционными системами освещения. Система освещения «Fiber Optic» — идеальное решение для подсветки музейных ценностей, особенно картин, документов, одежды и т. д., в т. ч. в герметично закрытых витринах с определённым влажностным и температурным режимом хранения. Сотни музеев Европы и Америки имеют подобные системы подсветки. Достаточно назвать Британский музей, Египетский музей, музей г. Гента, а также всемирно известные экспонаты, сохранность которых обеспечена данной системой: Туринская плащаница, Кодексы Леонардо да Винчи, статуя Нефертити и т. д. К сожалению, в России подобная система практически не используется — известна только подсветка тела В. И. Ленина в саркофаге и шедевров Золотой кладовой в Эрмитаже.

Во многих музеях мира можно встретить анимационные карты, схемы и другие экспонаты, выполненные на основе торцевого свечения световолокна — это ещё одно перспективное направление в использовании Fiber Optic в музейном и выставочном деле.

Египетский музей г. Турин. Оптоволокно не только помогает сберечь бесценные экспонаты, но и позволяет совершенно по-новому их подсветить.Технологическая схема работы электростанции. Музей техники г. Чикаго.Королевский музей оружия в г. Лидс (Англия).

Часто работники магазинов и ресторанов сталкиваются с проблемой, когда традиционные системы освещения влияют на сохранность товаров в витринах. Известно, что 70–80 % энергии в этих системах идёт на нагрев. Шоколад, парфюмерия, цветы, фрукты подвержены нагреву, и в результате происходит порча товара. Большие проблемы и для подсветки дорогих продуктов, хранящихся на колотом льду.

Оптоволоконная система освещения полностью решает эти проблемы. Вы можете даже заморозить рассеиватель во льду!

Подсветка Fiber Optic витрин в крупном магазине «Lalique» Лос-Ажелес, США.

Агентство «А» впервые в России смонтировала подобное освещение в известном московском ресторане «Луксор» (отель «Метрополь»). Перед работниками ресторана была проблема подсветки суши-бара: дорогие сорта рыбы и мяса через несколько часов под воздействием нагрева от люминесцентных ламп теряли товарный вид, что приводило к дополнительным затратам. Традиционное освещение было заменено на оптоволокно, что позволило достичь превосходных результатов.

Помимо отсутствия UV (УФ-лучей), нагрева и электричества, система световодов (оптического волокна) может адаптировать мощные, сверхэкономичные и долговечные лампы для применения в общественных местах в качестве освещения. Например, металлогалоидная лампа имеет срок службы 6–8 тысяч часов, а при применении электронного балласта — до 10–12 тысяч часов. Металлогалоидная лампа (150 Вт) может заменить 40–50 ламп накаливания мощностью 20–25 Вт или 7–12 галогеновых ламп мощностью 20–35 Вт. В 1998 г. появились источники света с сульфуровой лампой на 600 Вт и 60 выходами по 1500 лм. Этот источник может заменить 65 (!) галогеновых ламп по 100 ватт. В знаменитой Лионской опере и Оперном театре в Хемнице в настоящее время всё верхнее освещение выполнено на основе оптоволокна.

Открывается возможность отказаться от неэкономичных ламп накаливания в люстрах с большим количеством свечей. Причём от одной лампы может засвечиваться несколько таких люстр или бра. В театрах и местах проведения шоу возможно подключение источников света к сценическому световому оборудованию (DMX-12). Иными словами, всё осветительное оборудование, которое до этого выполняло только роль освещения зала, включается в единую сеть со всей имеющейся светодинамичной сценической аппаратурой. Это открывает невероятные возможности для светового оформления спектаклей и шоу.

Помимо экономии электроэнергии, оптоволоконная система оправдывает себя в тех случаях, когда рассеиватель находится в сложно доступных местах — например, подсветка куполов, рекламной вывески на стене здания, узких витрин. Источник света располагается в легкодоступном месте и требует минимального обслуживания. Очень перспективно использование оптоволокна в вандолоопасных местах. Рассеиватель может изготавливаться их небьющихся недорогих материалов и служить неопределённо долгое время.

Подсветка купола Храма Гроба Господня в Иерусалиме. Источники света находятся вне купольного пространства в легкодоступном месте. Помимо экономии электроэнергии, затраты на обслуживание сведены до минимума.Пример подсветки общественного места — театра г. Хемниц (германия). Источники света подключены к DMX. Таким образом, светильники выполняют не только утилитарное значение, но и могут включаться в общее световое оформление совместно со сценическим цветом.Парк в Канберре, Австралия. Подсветка лестниц в удалённых частях парка представляла большие проблемы, т. к. имеющиеся светильники периодически подвергались вандализму. В настоящее время лестницы подсвечены с помощью системы оптоволокна: кабель с торцевым свечением и рассеиватели вмонтированы в парапет. Диаметр светового отверстия всего 3,0 мм. Днём он не виден. Вывести из строя эту систему практически невозможно. Затраты на обслуживание сократились почти в 5 раз.
Подсветка ресторана в казино Golden Palace, г. Москва.Система освещения не только выполняет функцию подсветки зала, но и подключена к существующему световому концертному оборудованию.

Возможность достигать невозможных до этого световых эффектов с помощью световодов и замена традиционных неоновых трубок на кабель бокового свечения привлекли к оптоволоконным системам прежде всего архитекторов, дизайнеров и рекламистов. Звёздное небо, падающие кометы, салют, мерцающие огни со сменой цвета до 16 миллионов оттенков, линейная подсветка зданий, световые тротуары — это малая доля того, что может быть достигнуто с помощью световолокна и при этом не требует дорогостоящих систем управления — достаточно иногда просто механической системы сменных светофильтров.

Перепрограммирование также не требует больших затрат. Достаточно назвать объекты, на которых в последние годы применялась система оптоволокна: Disney World (Орландо, Лос-Анджелес и Париж), Epcot-center, система ресторанов «Планета Голливуд», знаменитая рекламная вывеска «Coca-Cola» в Нью-Йорке, театр «Lido» в Париже.

В то же время, помимо световых эффектов, многих привлекает экономичность этой системы. Известно, что у ламп и неоновых трубок при многократном включении и выключении в течение выполнения программы срок службы значительно сокращается и требуется постоянное их обслуживание, что часто довольно дорого.

Особенно оценили систему оптоволокна владельцы казино. Ведь, в отличие от других мест развлечений, казино, как правило, работает по 24 часа в сутки, и обслуживание всего этого мерцающего, переливающегося чуда обходится в огромные деньги. Так, в открывшемся в январе 1998 г. казино Лас-Вегаса «Stardust» система оптоволокна (общей стоимостью 1,8 млн. долларов) заменила почти 80 % запланированных ранее дизайнерами неоновых трубок, а также частично традиционные системы освещения (Flash Light).

Только экономия на обслуживании неоновых трубок, по утверждению владельцев казино, составляет около 10 тыс. долларов в месяц. Помимо этого, значительно сокращены затраты на кондиционирование помещений. Для справки: потребление неоновой трубки на 1 метр — 14–18 ватт, потребление светового кабеля с боковым свечением на 1 м — 2,0 — 2,5 Вт.

Ссылка на основную публикацию