Как сделать LED-подсветку хоккейной площадки
Компания Osram отпраздновала свою 110-ю годовщину игрой в хоккей на альпийской вершине. Специально для этого была сооружена хоккейная площадка на горе Цугшпитце (самая высокая гора в Германии). Для игры компания пригласила 8 игроков хоккейного клуба Red Bull Munich, выигравшего чемпионат страны.
На высоте около 3000м организаторы проложили кабель и залили каток. Для этого они подняли на гору больше 20 тонн материалов. А, чтобы превратить игру в настоящее зрелище, Osram оснастили светодиодами разметку поля, ворота, экипировку хоккеистов, включая коньки, форму, клюшки и шлемы, а также шайбу. Для этого было использовано свыше 5 км кабеля и 99м светодиодной ленты.
Osram занимается производством высокотехнологичного освещения. LED-подсветка - одно из главных направлений производства компании. С 2017 года Osram запустил производство светодиодного освещения интегрированного в ткани.
Этим необычным проектом компания хотела показать, что ее продукция работает даже в экстремальных условиях. В итоге, все светодиоды выдержали игру в хоккей при температуре -18°C.
Игра Red Bull Munich на фоне альпийских вершин выглядела очень впечатляюще. Тем не менее даже если соорудить такое освещение в павильоне, все равно это будет очень красивое зрелище.
Как повторить освещение по проекту Osram
Для расчетов мы возьмем во внимание исключительно подсветку площадки, так как экипировка хоккеистов со вшитыми светодиодами была произведена компанией специально для этой игры. Стоимость такой формы на заказ будет отличаться у разных производителей.
В ролике компании было видно, что поле было явно меньше, чем стандартное. Поэтому, мы рассмотрим два проекта - подсветка уменьшенного поля, как у Osram и LED-освещение стандартной хоккейной площадки НХЛ 61×27м.
В видеоролике Osram было видно, что подо льдом прокладывалась RGB-лента, меняющая цвет при нажатии на кнопку пульта. Она стоит дороже, чем обычная и для нее нужны RGB-контроллеры. Поэтому мы рассмотрим два варианта:
- с многоцветной RGB лентой
- и бюджетной монохромной.
RGB-освещение, как в ролике
Чтобы создать светодиодную разметку поля 15×7м (показанного на видео) и подсветку ворот, Вам понадобится:
- 100м RGB LED-ленты IP68 со светодиодами SMD 5050;
- 5 RGB - контроллеров на 144 Вт, с выходящим током 12 В;
- 50м провода ПСВВ 4×0,4 мм.
И так, открыв интернет магазин, важно выбрать ленту с максимальным уровнем пылевлагозащиты IP68 - это значит, что она может работать даже будучи погруженной под воду. В данном случае это важно, так как она будет светить подо льдом.
SMD 5050 - наиболее мощные светодиоды, которые используются в бытовых подсветках. Учитывая, что подо льдом будут небольшие потери яркости, SMD 5050 - как раз подходящий вариант. К примеру, SMD 3528 светили бы слишком тускло.
Учитывая, что мощность взятой в примере ленты 7,2 Вт/м, все 100 метров будут потреблять 720 Вт. Самые мощные RGB-контроллеры, которые можно легко найти и купить - на 144 Вт. Для обслуживания всей подсветки Вам понадобится таких пять штук.
Для подключения RGB-ленты необходимо брать именно четырехжильный провод. В нем одна жила подключает нейтраль, остальные три - цвета RGB.
Оборудования много и сложно купить все в одном месте, поэтому лучше выбирайте крупные интернет-магазины. Например, для сравнения цен мы взяли «АксиомПлюс» - один из самых крупных магазинов электротехники в Украине. В нем есть все, что нужно для сооружения LED-подсветки.
Выведем таблицу стоимости нужного Вам оборудования:
Итоговая стоимость проекта: 755$
Монтируем подсветку в три этапа:
- Распределяем нагрузку так, чтобы на каждый контроллер было не больше 20м ленты;
- Прокладываем LED по разметке;
- Соединяем проводом концы лент и контроллеры.
В итоге Вы получите хоккейную площадку с подсвеченной разметкой, меняющей цвет. Стоит такое удовольствие 755$ (без монтажных работ).
Бюджетный вариант с монохромной лентой
Единственное отличие такого поля - то, что оно будет светить только одним цветом и не сможет его менять. И так, для бюджетной подсветки Вам нужно:
- 100м монохромной LED-ленты IP68 со светодиодами SMD 5050;
- 2 блока питания 360Вт/12В
- 50м провода ШВВП 2×0,5мм.
При концентрации светодиодов SMD 5050 30 шт/м мощность одного погонного метра - 7,2Вт. Все 100 метров будут потреблять 720 Вт. Сложно найти блок питания такой мощности. Проще купить два по 360Вт и равномерно распределить между ними нагрузку.
Также здесь Вам понадобится двухжильный провод ШВВП 2×0,5 мм, так как в отличие от RGB, здесь необходимо подключить всего два контакта «+» и «-».
Стоимость всего равна:
Итоговая стоимость проекта: 306$
Монтаж нужно делать аналогично предыдущему проекту, за исключением того, что провода нужно вести не к контроллерам, а блокам питания. Полная стоимость - 306$, что в два с половиной раза дешевле оригинального поля.
Монохромная LED-лента светит только одним тоном, тем не менее Вы можете выбрать любой цвет свечения, включая желтый, зеленый, красный, синий и белый.
Светодиодная подсветка стандартной хоккейной площадки
По международным стандартам размеры хоккейного поля должны быть от 56×26м до 61×37м. В данном примере мы возьмем стандарты НХЛ - 61×27м. Такая площадка ровно в 4 раза превышает размеры той, что была показана в ролике Osram. Соответственно ленты также понадобится в 4 раза больше.
Как и в предыдущем примере, возьмем два варианта проекта - максимальный с RGB и бюджетный с монохромной лентой.
Сколько стоит RGB-подсветка поля 61×27м?
И так, набор оборудования будет включать:
- 400м RGB LED-ленты IP68 со светодиодами SMD 5050;
- 20 RGB - контроллеров на 144Вт, с выходящим током 12В;
- Контактор на 16А;
- 100м провода ПСВВ 4×0,4мм;
- 5м кабеля ПВС 4×0,75мм.
Здесь помимо всего набора, что был в проекте для малой площадки, придется выбрать и контактор (пускатель). Он необходим, чтобы включать освещение под высокой силовой нагрузкой. Учитывая, что 1 погонный метр LED-ленты потребляет 7,2Вт электричества, 400 метров будут создавать нагрузку:
7,2Вт/м × 400м = 2880Вт.
При этом по сети будет течь ток:
2880Вт / 220В = 13А.
Обычным выключателем включать такую нагрузку нежелательно, иначе он будет искриться, перегреваться и быстро выйдет из строя. Поэтому Вам в любом случае понадобится контактор. Ближайший по номиналу и с небольшим запасом - на 16А.
Чтобы подключить сеть к контактору необходим кабель с большим сечением. Лучший вариант - ПВС 4×0,75мм. 5 метров вполне хватит, чтобы соединить контроллеры с контактором, а его с сетью 220В.
Выведем таблицу стоимости всего оборудования:
Итоговая стоимость проекта: 3010$
Светодиодное освещение с меняющимся цветом стандартной хоккейной площадки обойдется в 3010$. Тем не менее так Вы подсветите поле, которое в четыре раза больше того, что в ролике Osram.
Но, что если вместо RGB, взять классическую монохромную ленту?! Давайте посмотрим, сколько на этом можно сэкономить.
Монохромная подсветка хоккейной площадки
Набор оборудования похож с предыдущим проектом, за исключением того, что вместо контроллеров нужны будут блоки питания:
- 400м монохромной LED-ленты IP68 со светодиодами SMD 5050;
- 8 блоков питания на 360Вт/12В;
- Контактор на 16А;
- 100м провода ШВВП 2×0,5мм;
- 5м кабеля ПВС 2×0,75мм.
Монохромные светодиоды SMD 5050 выдают ту же мощность, что и RGB. Соответственно при одинаковой длине ленты в 400 метров, нагрузка на сеть будет 2880Вт. Для включения берем контактор на 16А и двухжильный провод ПВС 2×0,75мм, так как Вам нужно подключить всего лишь два контакта.
Давайте посмотрим во сколько Вам обойдется перечисленное выше оборудование:
Итоговая стоимость проекта: 1213$
Получается, что если делать подсветку одноцветной, проект обойдется почти в три раза дешевле. Тем более на стандартном хоккейном поле от такой подсветки больше практической пользы, чем от мерцающей RGB.
Как монтировать LED-ленту под лед?
Существует два способа прокладки LED-ленты:
- При заливке катка, когда она непосредственно заливается водой и замерзает;
- По каналам замерзшего катка, которые сначала выдалбливаются, а затем заливаются водой.
В любом случае важно подобрать правильную глубину. Если усадить на малую глубину, подсветку могут повредить коньки хоккеистов, если слишком глубоко - она быстро потеряет яркость из-за помутнения льда.
Стандартный каток состоит из двух слоев, которые разделяет слой белой краски. Средняя толщина верхнего слоя 25-30мм, а самой светодиодной конструкции 7-8 мм. Поэтому ее нужно усадить на глубине 10-15 мм - как раз над белой краской. Чтобы при заливке полосы не сдвигались с разметки, усадите их в алюминиевый профиль и зафиксируйте острые углы. Затем заливайте каток.
Подключается лента отдельными участками так, чтобы мощность каждого из них отвечала контроллеру или блоку питания, к которому подводится. Все кабели проводятся в монтажный бокс, установленный за пределами площадки. В боксе монтируются блоки питания, контроллеры и контакторы. Так подсветку проще обслуживать и включать.
Также в монтажном боксе обязательно поставьте защитную автоматику: автоматический выключатель и УЗО. Автомат защитит от коротких замыканий в сети, а УЗО от утечек тока. Если этого не сделать, короткое замыкание «убьет» все оборудование и светодиоды. А из-за утечки может кого-то ударить током.
Размер бокса подбирайте по набору и количеству оборудования. Лучше взять с небольшим запасом, чтобы в случае чего было место для дополнительного блока питания или контроллера. Чтобы во внутрь никто не лез, поставьте бокс с замком или купите его дополнительно. Так Вы можете включить или выключить подсветку, а шкафчик замкнуть.
Правильно подключив ленты и убрав оборудование в бокс Вы минимизируете риск аварии и сэкономите средства.