Освещение на 12 вольт в доме — в чем достоинства и недостатки?
Человеку непосвященному такой вопрос может вообще показаться странным. Как вообще могла родиться идея использования 12-вольтных светильников и ламп в жилых помещениях, когда стандарт бытового напряжения в нашей стране составляет 220 вольт? Попробуем в этом разобраться.
Достоинства и причины популярности напряжения 12 вольт
Прежде всего, 12 вольт – это сверхнизкое напряжение, считающееся условно безопасным для жизни и здоровья человека. По этой причине в помещениях с высокой или повышенной степенью опасности применение 12-вольтовых светильников приветствуется нормами ПУЭ.
Ванная комната, кухня, двор на улице – вот места, в которых низковольтное освещение всегда было предпочтительнее. А в тесных и сырых подвалах и вовсе нельзя эксплуатировать сеть 220 вольт, и обязательна установка понижающего трансформатора даже для питания переносных электроприемников.
Электропроводка 12 вольт не требует к себе трепетного отношения, позволяет сэкономить на защитных материалах, таких как гофротруба или кабель-канал. Да и вообще, на душе гораздо спокойнее, когда знаешь, что максимум, что может произойти в твоей цепи освещения – это смешное короткое замыкание с выходом из строя дешевого трансформатора или срабатыванием защиты.
Пожары, серьезные поражения людей электрическим током в цепи освещения 12 вольт практически исключены.
Но есть и еще одна причина, по которой в жилых домах и квартирах приобрели популярность цепи освещения на 12 вольт. Речь идет о появлении и распространении точечных светильников.
Эти светильники в корне изменили взгляды на освещение как таковое. Они потому и приобрели название «точечных», что их свет буквально должен исходить из одной точки. А традиционную лампу накаливания, которая была популярна в то время, лишь с большой натяжкой можно назвать точкой. Что ни говори, это все-таки внушительных размеров колба, если только, конечно, мощность ее составляет хотя бы 60 ватт.
Поэтому и возникла идея использовать в точечных светильниках компактные галогеновые лампы. Колбы галогеновых ламп содержат не только инертный газ, но и пары какого-либо галогена, например, йода. Во время испарения вольфрама с нити накаливания лампы галоген вступает во взаимодействие с атомами металла, образуя галогенид вольфрама. Этот самый галогенид вновь оседает на нити накаливания, распадается на ней от воздействия высокой температуры и возвращает нити чистый вольфрам.
Таким образом, износ нити накала у галогеновых ламп очень мал по сравнению с износом нити обычных ламп. Это дает возможность нагреть нить лампы до более высокой температуры, при которой лампа меньшего размера стала светить ярче. Стало возможным создать яркую и долговечную компактную галогеновую лампу.
Вот тут-то и оказалось, что действительно долговечными и надежными получаются именно низковольтные компактные галогеновые лампы, нить которых толще и рассчитана на больший ток. Поэтому была реализована идея установки в цепь бытового освещения светильников с галогеновыми лампами на 12 вольт, получающими питание от компактных маломощных трансформаторов, как правило, электронных. Подобная схема была уже очень популярной, когда стали серийно выпускаться современные и надежные компактные галогеновые лампы на 220 вольт.
Итак, в чем же плюсы сетей бытового освещения на 12 вольт? Они состоят в:
— безопасности и, как следствие, возможности эксплуатации в опасных помещениях;
— менее строгих требованиях к устройству электропроводки;
— отсутствии необходимости квалифицированного обслуживания (светильник на 12 вольт может быть установлен даже человеком, далеким от электротехники – риска для здоровья ведь никакого);
— возможности реализации дополнительной защиты ламп от перегрузки по току и напряжению благодаря трансформатору.
Недостатки освещения на 12 вольт
Но у 12-вольтного освещения есть и недостатки. Тот же трансформатор – это дополнительный элемент цепи, который, во-первых, имеет свой КПД, а во-вторых, усложняет цепь, снижая ее надежность. К тому же трансформатор необходимо где-то прятать, обеспечивая ему охлаждение. Его нужно подобрать по совокупной мощности светильников с необходимым резервом, иначе он может не запуститься или быстро выйти из строя. Одним словом, трансформатор – это уже целая масса минусов.
Но на трансформаторе недостатки не заканчиваются. Еще один минус в том, что сеть низкого напряжения при равной мощности потребляет больший ток. А больший ток – это большее падение напряжения на проводах. Поэтому при монтаже 12-вольтных линий освещения приходится думать о том, чтобы длина проводников от трансформатора до каждого светильника была примерно одинаковой. Иначе светильники, расположенные дальше, будут светить менее ярко.
Таким образом, недостатки освещения на 12 вольт сводятся к сложностям монтажа из-за потерь в проводах и необходимости введения в цепь трансформатора.
Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?
С появлением галогеновых и светодиодных ламп напряжением 12 В у многих появился вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Поскольку светодиодные лампы наиболее экономичные и долговечные, в данной статье мы рассмотрим плюсы и минусы изделий разных напряжений на их примере.
Долгие годы мы пользовались светодиодными, галогеновыми и лампами накаливания с рабочим напряжением в 220 В. Однако с появлением низковольтных изделий напряжением 12 В встал закономерный вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Мы рассмотрим плюсы и минусы использования ламп разного напряжения, и для примера возьмем светодиодные модели.
Cветодиодные лампы на 12 В: за и против
Преимущества ламп 12 В
- Безопасность. Благодаря пониженному напряжению можно не боятся поражения электрическим током. Это дает возможность использовать лампочки в помещениях с повышенной опасностью, таких как котельные. Например, можно ставить светодиодные лампы капсульного типа Foton Lighting G4.
- Можно использовать в помещениях с повышенной влажностью. Например, их можно устанавливать в ванных комнатах, саунах, помещениях с бассейном и даже на улице.
- Не нужна дополнительная защита для проводки. Низкое напряжение не требует дополнительных мер защиты электропроводки, например, применения гофрированных трубок или кабель-каналов.
Недостатки ламп 12 В
- Необходимость использования трансформатора или блока питания. Для подключения низковольтных лампочек к сети 220 В нужен понижающий трансформатор (как вариант — отдельный блок питания). Стоимость такого трансформатора от 300 до 3000 рублей в зависимости от производителя. Плюс нужно найти место, куда его установить. При выходе из строя трансформатора перестанет работать и вся сеть освещения, подключенная через него.
- Потребление более высокого тока. Чем ниже напряжение, тем больший ток потребляет устройство. Для ламп на 12 В нужен более высокий ток, чем для изделий напряжением 220 В, поэтому проводка для осветительной группы должна быть выполнена проводом не менее 1,5 мм 2 с минимальным количеством скруток.
12-вольтовые светодиодные лампы нашли широкое применение при организации точечных светильников в подвесных и натяжных потолках. Также они отлично подходят для освещения витрин, выставочных стендов, помещений магазинов и кафе. Например, создать уютную атмосферу можно с помощью лампочек софитовой формы Navigator.
Светодиодные лампы на 220 В: за и против
Преимущества ламп 220 В
- Простота монтажа. Для таких лампочек не нужен блок питания или понижающий трансформатор. Достаточно просто вкрутить в люстру или бра и пользоваться. Такая лампа имеет несколько светодиодов и драйвер.
- Всегда доступны. Лампы со стандартным цоколем можно купить в любом хозяйственном магазине.
- Есть модели для точечного освещения. Например, лампа Wolta 25S с цоколем GU 5.3 и подобные ей идеально подойдут для подвесного потолка. Также они будут отлично работать в ванной комнате или кухне, где повышенная влажность. Для них не нужен импульсный блок питания.
Недостатки ламп 220 В
- Небольшой срок службы. Мы уже писали, что в дешевых некачественных лампочках плохо организовано отведение тепла из цоколя, где расположен драйвер, из-за чего он быстро сгорает. В целом замечено, что 220-вольтовые лампы перегорают чаще 12-вольтовых.
- Опасность поражения током. В сравнении с 12 В опасность напряжения в 220 В значительно выше. Хотя стоит отметить, что в домашних условиях при правильной эксплуатации люстр, точечных светильников и других осветительных приборов, попасть под напряжение можно крайне редко.
Если не хотите заморачиваться с монтажом понижающего трансформатора или установкой блока питания, смело берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. А в ванной комнате или сауне используйте защитные плафоны.
Вывод
Если вы хотите организовать точечное освещение в подвесном потолке в ванной комнате, можете взять 12-вольтовые светодиодные лампочки с блоком питания. Они отлично выдерживают влажность, и такое напряжение более безопасное.
Если не готовы заморачиваться с дополнительными комплектующими, берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. Для организации точечного освещения можно взять изделия софитовой формы соответствующей цветовой температуры.
Что лучше 12v постоянного или 220v переменного тока
Подавляющее большинство, имеющее загородный дом, дачу, коттедж, вынуждено обесточивать жилище в силу опасности короткого замыкания (сырость, перепад или скачёк напряжения, грозовые разряды).
Повреждения «сетевой» проводки грызунами часто приводят к возгоранию.
Почти все охранные сигнализации, датчики, системы видеонаблюдения, мониторы, ЖК(LCD)-телевизоры запитаны постоянным напряжением 12 вольт через понижающие трансформаторные устройства.
Само по себе (не говоря уже о переменном магнитном поле) трансформаторное устройство потенциально опасно и требует теплоотвода, отсутствие влаги и запылённости.
На выделяемое тепло затрачивается энергия, а бесплатной энергии не бывает (даже солнечной, т.к. преобразователь фотонов в электроны, солнечный модуль, стоит довольно дорого).
Для примера сравните нагрев блока питания и подключенного к нему телевизора или монитора.
Половину тепла выделяет блок питания. Логично ли его использование?
Не буду вдаваться в электромагнитные тонкости, но если сравнить низковольтный насос постоянного тока и «сетевой», при одинаковой производительности разница в энергопотреблении и габаритах равна двум и более (для педантов: у «сетевого» насоса, помимо индуктивного, присутствует низкое активное сопротивление).
Это относится ко всем электромоторам, трансформаторам и «намоточным» (которые гудят) изделиям. Иными словами если мощность насосов 150 ватт, то насос постоянного тока заполнит емкость 7000 литров, аналогичный переменного тока 2500 литров.
В виду меньшей материалоемкости в производстве себестоимость ниже, соответственно в продаже цена скромнее.
Коротко замечу, что в подавляющем большинстве своём генератор вырабатывает переменное напряжение с синусом 0,6 (в «сети»
Это негативно сказывается на всех электродвигателях (насосы, компрессоры холодильников и т.д.) которые рассчитаны для стандартного, сетевого синуса 0,8.
К сожалению, инверторы грешат тем же, плюс модифицированная синусоида.
Учитывая вышеизложенное, логично сделать гибридную схему питания. Независимое, раздельное энергоснабжение. Низковольтное -12v постоянного тока и
Из экономии можно использовать один, четырёх-жильный кабель (на провод заземления подключаем минус 12 вольт). Но предпочтительнее абсолютно раздельное.
При чём, для питания
220v напряжением, как правило, достаточно 2-3 розеток.
За редким исключением, все энергосберегающие «сетевые» лампы работают с частотой мерцания 400 Гц (в подтверждение этому можно услышать характерный писк лампы), и хотя это незаметно для глаз, пользы от этого не ждите.
В низковольтных энергосберегающих лампах постоянного тока этих недостатков нет.
Оставляя, на время отъезда, низковольтное напряжение снимается вопрос с питанием систем охраны, дежурного освещения, автомобильного холодильника.
Солнечные батареи, ветрогенератор в естественном режиме выполняют роль зарядного устройства. Заряжать аккумулятор сетевым, трансформаторным методом небезопасно.
Мало кто рискнет оставить на длительный срок включёнными без присмотра инверторы холодильник, компрессор которого запитан напряжением
220v с модифицированной синусоидой. Особенно если инвертор находится в помещении со значительными перепадами температур (день/ночь).
Возникает опасность оказаться в точке росы*, с непредсказуемыми последствиями.
Предложенная нетрадиционная схема питания лишь на первый взгляд усложняет жизнь. На самом деле имеет несомненные плюсы.
Это электро- и пожаробезопасность, возможность использования бестрансформаторных устройств, значительное (до 30-50%) энергосбережение и пр.
В конечном итоге переход на традиционную схему сводится только к замене ламп и подключению низковольтной сети к источнику сетевого напряжения. Стоит добавить, что нам неизвестны случаи перехода от данной схемы к традиционной.