O guia completo para luzes de fonte: como escolher, instalar e manter a iluminação subaquática para qualquer recurso aquático

Especificações rápidas: Resumo das luzes da fonte

Faixa de potência típica 3 W 36 W por dispositivo elétrico (LED)
Eficiência LED 80 \ 100 lúmens por watt
Vida útil avaliada Até 50.000 horas (LED) vs 2.000 horas (halogênio)
Classificação Submersível IP68 (submersão contínua além de 1 m pela IEC 60529)
Tensão Operacional 12 V CA /12 V CC /24 V CC (baixa tensão)
Materiais Comuns 304 de aço inoxidável, alumínio marinho-categoria, latão
Opções Cor Branco quente (3000 K), branco frio (6000 K), RGB, RGBW

Uma única luz de fonte tem a capacidade de transformar uma bacia estagnada ou pulverizar em uma peça central que comanda a atenção horas após o pôr do sol Mas selecionar o acessório apropriado não é simplesmente uma questão de escolher a cor, implica combinar a tensão, as qualificações à prova d'água e a dispersão do feixe com as necessidades exclusivas de seu recurso de água em aplicações de lagoa, piscina ou fonte arquitetônica.

Este documento explica a ciência da iluminação de fontes, compara as especificações de LED e halogênio com os resultados observados e detalha um plano de instalação passo a passo de acordo com artigo 680.o do NEC padrões. Seja projetando uma exposição comercial ou re-lamping uma fonte de lagoa ondulante quintal, cada seleção aconselhada aqui é apoiada por um código elétrico aplicável, dados do fabricante ou experiência do instalador.

O que é uma fonte de luz e como funciona?

O que é uma fonte de luz e como funciona?

Uma luz de fonte é um acessório fechado destinado a ser imerso pelo menos parcialmente debaixo d'água, iluminando uma pluma ou bacia abaixo do nível da água Este dispositivo contém um LED (ou em sistemas mais antigos uma lâmpada de halogênio), um circuito de acionamento e vedações impermeáveis classificadas para contato contínuo com a água.

Todas as modernas luzes de fonte LED funcionam transformando corrente contínua ou alternada de baixa tensão (12 V geralmente) em luz visível através de diodos montados em um dissipador de calor de alumínio, o acessório é posicionado sob a água, que nesta aplicação serve como um sistema de dissipação de calor altamente eficiente capaz de reduzir a temperatura da junção em um grau maior do que as luminárias montadas a seco equivalentes - esse benefício térmico pode explicar a vida útil prolongada de um LED de 50 K horas observada em estudos de campo.

Nota de Engenharia

A qualidade impermeável dos luminares da fonte é regida por Proteção de entrada IEC 60529 níveis. O primeiro número (6) significa proteção total contra intrusão de partículas O segundo número (8) significou proteção total contra intrusão de umidade em imersão contínua em água Os fabricantes são responsáveis por indicar a duração, profundidade e pressão de submersão testadas; não existe nenhum “IP68” universal. Confirmar o acessório é adequado à aplicação necessária.

A saída global do lúmen de uma luz de fonte é definida como a quantidade de luz registrada, e a propagação do feixe é para a óptica da lente interna A cobertura mais estreita (15) resultará em efeitos de iluminação mais concentrados, cobertura mais ampla (45 a 60) resulta em efeitos de lavagem de campo amplo A aparência típica do LED na faixa de 3 a 12 watts, varia de 240 a 1, 200 lúmens adequados para pequenas lagoas residenciais ou fontes Aplicações de grau comercial maiores requerem 24 a 36 watts de fixação entregando entre 2.000 e 3.500 lúmens.

Tipos de luzes de fonte: LED vs Halogênio, Submersível vs Montagem de Superfície

Tipos de luzes de fonte: LED vs Halogênio, Submersível vs Montagem de Superfície

As luzes de fonte podem ser agrupadas ao longo de dois eixos de design variável Tanto a fonte de luz (LED ou halogênio) quanto a metodologia de fixação (flutuante, submersa ou montada na superfície) estão ambas envolvidas na escolha do dispositivo elétrico certo.

LED Fountain Lights vs Halogênio: uma comparação baseada em dados

Especificação Luz Fonte LED Luz fonte halógena
Eficácia Luminosa 80 100 lm/W 16 24 lm/W
Wattagem típica (por dispositivo elétrico) 3 W 36 W 20 W 75 W
Vida útil avaliada Até 50.000 horas 2.000 horas 4.000 horas
Emissão Calor ~10% de energia de entrada ~80% de energia de entrada
Opções Cor Branco quente (3000 K), branco frio (6000 K), RGB, RGBW Apenas branco quente (filtros coloridos opcionais)
Substituição Lâmpada Módulo integrado substitua o dispositivo bonde inteiro MR16 bulbo no campo substituível
Custo Inicial (por dispositivo) 3 5× superior ao equivalente de halogênio Menor custo inicial
Custo de energia de 10 anos (6 horas/dia, $0,16/kWh) $10 $38 por dispositivo elétrico (6 W avg) $70 $26 por acessório (média de 50 W)

Ao longo de uma década, as estimativas de custos usam uma fórmula básica (Watts dias h 365 dias 10 anos 1.000 $0.16/kWh).Um dispositivo elétrico LED de 6 W consome cerca de $21 em eletricidade em uma década se executado por 6 horas a cada noite Um dispositivo elétrico de halogênio de 50 W nas mesmas condições custa cerca de $175 para operar; no entanto, este custo não inclui substituições de lâmpadas (geralmente entre 5 12 nesse mesmo período de tempo).

Tipos Montagem

Submersível (no solo ou bacia-montagem): Instalado no fundo da bacia da fonte, provavelmente seria aparafusado a um suporte ou definido em concreto Requer uma classificação IP68 Ideal para fontes arquitetônicas ou recursos de água dentro de piscinas A habitação provavelmente precisaria ser de aço inoxidável ou latão para resistir à corrosão em águas cloradas ou ricas em minerais.

Montagem de superfície (acima da água): Montado na parede da fonte ou em um convés Provavelmente apontaria a luz para baixo ou através da superfície da água IP65 ou IP67 seria suficiente, uma vez que o próprio acessório não seria mais fácil de acessar para manutenção Daria efeitos visuais diferentes, com reflexão da superfície em vez de brilho interno.

Fonte flutuante: Integrado dentro da plataforma da fonte flutuante, muitas vezes como um anel de 3 6 luzes para os dispositivos bondes que cercam os kits de luz montariam diretamente flutuar, iluminando a coluna de pulverização a partir do fundo Cada dispositivo bonde precisa se mover com a fonte e, assim, ser conectado através de um cabo flexível e impermeável.

💡 Dica profissional

As luzes de fonte de água RGB e RGBW que mudam de cor permitem exibições de luz programadas, mas o branco mais quente (3.000 K) continua sendo a escolha mais popular para iluminação paisagística residencial porque produz um brilho natural que não é muito amarelo, laranja ou azul e funciona bem com vegetação externa.

Como escolher a luz da fonte certa para o seu projeto

Como escolher a luz da fonte certa para o seu projeto

Escolhendo um luz fonte subaquática envolve cinco considerações importantes que vão muito além da escolha de uma potência e cor Qualquer único passo em falso entre esses cinco elementos de seleção pode resultar em falhas, violações de código ou efeito visual decepcionante.

Lista de verificação de seleção de luz de fonte de 5 pontos

  1. IP Rating (em inglês) IP68 totalmente submerso Splash ou montado no convés IP67. acento acima da água IP65.
  2. Tensão e Transformador A tensão secundária máxima permitida pelo NEC 680 Artigo para aplicações de piscinas e fontes de água é de 15 V. Uma configuração compatível com o padrão é de 12 V AC com um transformador de iluminação UL 379.
  3. Ângulo de feixe 15 para jatos de água individuais. 30 para corpos d'água de médio porte. 45 destacando 60 para grandes paisagens aquáticas ou ampla iluminação sobre paredes de água personalizadas.
  4. Material e Resistência à Corrosão Aço inoxidável 304 em águas cloradas Alumínio de grau marinho em lagoas de água doce Latão em aplicações tolerantes ao sal.
  5. Lumens 300 600 lumens para lagoas residenciais. 1.000 2.500 + lumens em fontes comerciais ou arquitetônicas.
Importante: Erro de Seleção Comum

De acordo com fontes da indústria, os fornecedores de materiais que lidam conosco parecem preferir acessórios IP67 porque os preços parecem comparáveis, mas em nossa experiência a diferença de preço é significativa, e IP67 proteger contra a submersão temporária de água, como chuva ou um passeio de barco, mas não suportar submersão permanente, como descansar no fundo de uma bacia de água com o tempo Certifique-se de verificar se o dispositivo elétrico é avaliado pelo menos IP68, independentemente da aplicação.

Planeje suas luzes e uma carga total do transformador Calcule a potência total de todos os acessórios no circuito e selecione um tamanho de transformador que forneça pelo menos 201TP3 T mais potência do que sua potência total, para fornecer alguma margem de segurança, a maioria dos fabricantes de acessórios recomenda isso ou 1251TP3 T mais em tamanho Como sempre, mantenha as luzes com fio a um mínimo de 5 pés (1,52 m) de distância da borda da água; o transformador deve estar localizado a um mínimo de 5 pés (1,52 m) de distância da fonte de água

Luz da fonte para recursos de piscina, lagoa e água externa

Luz da fonte para recursos de piscina, lagoa e água externa

Nem todos os recursos de água têm as mesmas necessidades de iluminação As luzes da fonte da piscina têm que cumprir com uma regulamentação elétrica mais rigorosa do que as luzes da fonte da lagoa, que são diferentes das luzes arquitetônicas da fonte ao ar livre que também têm diferenças estruturais e estéticas consideráveis Compare as principais distinções definidas pela tabela abaixo

Fator Piscina Lagoa/Fonte do Lago Fonte Arquitetônica
Código Governamental NEC 680 Parte II + Parte V NEC 680 Parte V (se permanente) NEC 680 Parte V + código de construção local
Proteção GFCI Necessário em todos os circuitos Necessário para instalações permanentes Necessário em todos os circuitos
Tensão Típica 12 V CA (transformador UL 379) 12 V CC ou 24 V CC 12 V 24 V DC (motoristas comerciais)
Classificação mínima de IP IP68 IP68 (submersível) /IP65 (acima da água) IP68
Instalação Profundidade 4 18 polegadas abaixo da água (por NEC 680.22(B)(6)) No fundo da bacia (a profundidade varia) Específico do projeto
Lúmens Sugeridos 400 (1.500) por dispositivo elétrico 300 800 por dispositivo elétrico 1.000 (mais de 3.000) por dispositivo elétrico
Obrigação Requisito 8 AWG de cobre sólido (sem alumínio) Depende do tipo de instalação 8 AWG de cobre sólido (NEC 680)

As luzes da fonte da piscina exigem o regulamento o mais restrito De acordo com artigo 680.o do NEC, a tensão à terra em qualquer circuito de 150 V não deve exceder 150 volts Qualquer metal usado para formar conchas, suportes de montagem e outros hardwares deve ser mantido no potencial de terra e ligado com condutores de cobre sólido de tamanho mínimo 8 AWG fiação de alumínio é anulada por causa da corrosão no ambiente da piscina A proteção GFCI é necessária.

As luzes da fonte da lagoa e os arejadores que formam uma fonte flutuante operam em um ambiente menos exigente A maioria dos kits de luz da fonte da lagoa usa 12 V ou 24 V DC com acessórios classificados para IP68 A lagoa não é categorizada como uma piscina sob o NEC, portanto, alguns dos requisitos de ligação e profundidade mais exigentes não se aplicam (embora a proteção do GFCI ainda seja a melhor regra prática As luzes da lagoa também são atormentadas por fatores ambientais: algas, trihalometanos, minerais abrasivos e vida aquática, que podem ter sensibilidades luminosas diferentes a várias intensidades de calor e luz.

A maioria das fontes arquitetônicas ao ar livre tem um arquiteto paisagista dedicado ou designer de iluminação para especificar as luminárias Esses grandes projetos geralmente usam ângulos de feixe ajustáveis e sistemas de luz RGBW controlados por DMX que incorporam sequências sincronizadas de cores e padrões programados com padrões de bicos de pulverização e trocas de bicos de tromba d'água de arco

Todas as aplicações descritas podem ser distinguidas pelo tipo de conhecimento técnico necessário, portanto, compreender quais detalhes do código se aplicam à sua instalação irá apontá-lo na direção certa ao escolher o certo iluminação fonte.

Como instalar luzes de fonte: passo a passo

Como instalar luzes de fonte: passo a passo

Embora projetar uma luz de fonte submersível possa parecer assustador, um DIYer experiente pode realizar a tarefa com sucesso aderindo ao NEC e aos materiais adequados. Abaixo está um processo de 6 etapas aplicável a muitos projetos de fontes residenciais de lagos e fontes de piscinas menores:

  1. Determine o circuito e escolha seu transformador Totalize a potência exigida por seus dispositivos elétricos Selecione um transformador de baixa tensão (12 V AC, UL 379-licenciado para piscinas e spas) avaliado 201TP3 T mais alto do que sua potência total Localize o transformador pelo menos 5 pés (1,52 m) da água da borda da lagoa ou piscina
  2. Alimente o cabo do transformador para o local de fixação desejado Use o cabo de baixa tensão nominal externo de 14 AWG de enterro direto Se a distância for superior a 50 pés, use 12 AWG ou cabo mais pesado para mitigar a redução de tensão.
  3. Prepare o ponto de montagem Se usando acessórios de montagem em banho, monte a almofada de montagem de aço inoxidável no local desejado Verifique se o acessório está na profundidade de montagem correta (NEC 680.22 (B) (6) afirma que uma luminária em uma aplicação de piscina deve ser montada pelo menos 4″ abaixo do nível normal da altura livre deve ser levada em consideração).
  4. Faça emendas de fiação impermeáveis Use conexões impermeáveis classificadas para submersão (dentro das caixas impermeáveis) Encha a caixa com graxa de silicone ou composto dielétrico Não use porcas de arame padrão debaixo d'água.
  5. Corre o cabo seguro. Execute o conduíte em áreas sujeitas a danos. Para conduítes independentes ou submersos, as regras de fiação NEC exigem pelo menos 6″ de enterramento para conduítes de metal rígido RMC e pelo menos 18″ de enterramento para conduítes de PVC Schedule 80. Execute todos os cabos para a estrutura da fonte usando clipes resistentes a UV que podem ser fixados à estrutura.
  6. Teste antes de encher a bacia A alimentação acima o transformador e gire em cada dispositivo bonde para verificar a operação apropriada antes de encher Um multímetro, verifique níveis da tensão em cada dispositivo bonde (fixação) se as leituras em qualquer dispositivo bonde são menos de 10 V em um sistema de 12 V, este indica uma grande queda da tensão.
Importante: Queda de tensão em longos cabos

De acordo com experientes fabricantes de lagoas, quando um sistema de 12 V é alimentado através de cabo de tamanho inferior a 125 pés, os acessórios recebem apenas 6 V. Isso não é energia suficiente para iluminar a maioria dos acessórios LED, que exigem um mínimo de 9 10 V. Aqui está a correção Use um cabo de 12 AWG (3,31 mm2) ou 10 AWG (5,27 mm2) para longos cabos Verifique novamente o nível de tensão no acessório antes de vedar as emendas (se o acessório exibir um nível de tensão inferior a 10 V, isso levará a uma operação não ideal).

Nota de Engenharia

A queda de tensão nos sistemas de iluminação de baixa tensão é causada pela resistividade do fio do cabo e pelo comprimento da passagem do cabo Como as luminárias LED exigem menos potência do que as luminárias halógenas, a perda de tensão permitida em um circuito de iluminação LED é ainda menor (em um sistema de 12 V, a perda de tensão não deve ser superior a 51TP3 T de 12 V, ou 0,6 V).A fórmula: Queda de tensão = (Resistência do fio de corrente de 2 L por pé) leva em consideração a corrente que está sendo entregue (I), o comprimento do fio (L) e a resistividade do fio Por exemplo, uma tensão de 100 FT (30,48 metros) funciona com cabo de 14 AWG (2,10 mm2) em 4 amps terá uma queda de tensão de cerca de 1,0 volt. Isso excede o limite permitido de 0,6 volt (portanto, este plano é um plano ruim. Usar cabo de queda de 12 AWG e o cabo de cerca de 20,6000% para cima para que não deve ser aceitável.67.6.6.

Manutenção, solução de problemas e expectativas de vida útil

Manutenção, solução de problemas e expectativas de vida útil

As luzes de fonte LED não requerem manutenção frequente, mas não são completamente livres de manutenção A química da água, o crescimento biológico e as conexões elétricas exigem atenção periódica para manter as luminárias funcionando com seu brilho máximo nominal (L70 a 50.000 horas).

Cronograma de Manutenção Sazonal

Temporada Tarefa Frequência
Primavera Inspecione todas as conexões de cabo, limpe as superfícies das lentes, verifique a função GFCI Uma vez (durante a limpeza da primavera)
Verão Remova algas e depósitos minerais do cristalino e do invólucro A cada 2 semanas
Cair Limpe os detritos ao redor dos acessórios, verifique a integridade da vedação antes do inverno Uma vez
Inverno (zonas congeladas) Remova a bomba e o bico, armazene dentro de casa em água limpa para manter as vedações úmidas Uma vez (antes do primeiro congelamento)

Solução de problemas Problemas comuns

Sintoma Provável causa Consertar
A luz não acende GFCI tropeçou, conexão de cabo solta ou transformador sobrecarregado Redefinir GFCI, inspecionar conexões, verificar a carga do transformador vs classificação
Saída escurecida ou cintilante Queda de tensão de cabos longos ou conexões corroídas Meça a tensão no dispositivo bonde (deve ser ≥10 V); calibre do cabo da elevação ou encurte a corrida
Brilho reduzido ao longo do tempo Acúmulo de minerais ou algas na lente Lente limpa com pano macio e solução suave de vinagre
Água dentro do dispositivo bonde Falha do selo (excedido IP avaliação profundidade ou dano físico) Substitua o dispositivo elétrico; não tente selar novamente as unidades submersíveis
GFCI tropeça repetidamente Falha à terra do isolamento comprometido do cabo ou junção inundada Isole cada acessório individualmente para identificar a unidade defeituosa; substitua o cabo danificado

As luzes de fonte LED são eficientes em termos energéticos durante toda a sua vida útil, com uma garantia típica de 2 5 anos do fabricante Os acessórios avaliados por 5.000 horas reterão aproximadamente 701TP3 T de sua saída inicial de lúmen (L70) a 50.000 horas Assumindo 6 horas de uso por noite, isso significa que o acessório deve fornecer iluminação adequada por quase 23 anos No entanto, isso não leva em consideração os acessórios, os selos impermeabilizantes e as conexões de cabos e geralmente são os primeiros componentes a falhar.

Perguntas frequentes

Q: Como as luzes da fonte funcionam debaixo d'água?

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As luzes de fonte são instaladas em um dispositivo elétrico estanque geralmente, um invólucro selado que adere ao IP68 padrão (de acordo com as especificações IEC 60529).Dentro do dispositivo elétrico à prova d'água, um módulo LED transforma a eletricidade de baixa tensão (geralmente 12 V) em feixe de luz. Como a vedação estanque e o acoplamento do transformador de baixa tensão mantêm o dispositivo não apenas o dispositivo elétrico, mas o usuário seguro, o gabinete pode ser montado sob a água Surpreendentemente, porque a água circundante na maioria das aplicações está tomando o lugar de aletas ou dissipadores de calor resfriados a ar, em alguns casos você obtém um LED que duraria ainda mais do que a montagem a seco.

P: As luzes da fonte são seguras para peixes e animais selvagens?

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As luzes da fonte do diodo emissor de luz correm aproximadamente 101TP3 T da energia da entrada transforma-se calor, comparado a 801TP3 T para o halogênio Em 12 V, não há nenhum risco da eletrocussão aos peixes ou aos organismos da lagoa No entanto, luzes brilhantes que correm a noite toda podem interromper o ciclo da dia-noite para a vida aquática Os guardiões da lagoa executam tipicamente luzes da fonte em um temporizador ajustado a 4 8 horas na noite Uma consideração adicional que vale a pena notar: determinadas espécies de peixes (particularmente koi) podem inicialmente evitar áreas iluminadas brilhantes de uma lagoa, mas a maioria aclimatam poucos dias uma vez que um cronograma consistente da iluminação é estabelecido Começando com umas luminárias brancas mais quentes da mais baixa intensidade um pouco do que o ciclismo completo da cor de RGB dá aos peixes um período mais suave do ajuste.

Q: Você pode usar luzes de fonte em uma piscina?

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Sim, mas também deve cumprir as especificações do Código Elétrico para piscinas de natação, conforme descrito no Artigo 680 porções II e V. Deve ser protegido por GFCI, conectado a um transformador isolante listado na UL 879 com um secundário não superior a 15 V, e os dispositivos de incandescência montados entre 4 e 18 polegadas abaixo do nível normal da água Eles também exigem cobre nu (12 AWG) para que todos os suportes metálicos sejam colados entre si As luzes de “pond tipo FS” não classificadas especificamente para uso em conexão com água potável (natação) não podem ser instaladas na piscina.

Q: Que classificação IP EU preciso para uma luz de fonte submersível?

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Os dispositivos bondes permanentemente submersos precisam IP68 imersion contínuos dos dispositivos bondes além de 1 medidor IP67 cobre somente a submersão (30 minutos em 1 medidor) e falhará em instalações permanentes Os dispositivos bondes acima da água da splash-zona podem usar IP65.

Q: Quanta eletricidade as luzes de fonte LED usam?

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Além da quantidade de uso envolvida, tem a ver com a potência envolvida Isso pode ser calculadora barata Suponha que o sistema de LED esteja ligado durante 6 horas por noite, então ele funciona por 2190 horas por ano, o que equivale a 6 horas por dia durante todo o ano Considerando o dispositivo elétrico de LED de 6 W, 6 horas /2190 horas seriam de 13,1 quilowatts-hora por ano a um custo de média dos EUA por quilowatt-hora de cerca de $0,16 por Isso é um número de dólar dos EUA bastante escasso As três luminárias que estaríamos considerando são 39,4 quilowatts-hora por ano e $6.30 EUA.. Quando colocadas em perspectiva, as lâmpadas halógenas originais são de apenas 328,5 quilowatts-hora e o custo dos EUA de cerca de 14T52,50.

Q: As luzes da fonte precisam de um transformador?

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Na maioria das vezes, sim A menos que, o geralmente operando em 12 V ou 24 V de energia, comparou que com um transformador abaixador para vir da tensão da linha de alimentação Piscinas e fontes são regidos pelo Código NEC do Artigo 680, com especificações do transformador, o que significa que eles devem ter um transformador de enrolamento isolado para uma listagem UL 879. que tem um secundário não aterrado, com um máximo de 15 V; e ter o acessório montado pelo menos entre 4 a 18 polegadas abaixo do nível normal da água Ir diretamente do sistema de energia principal de 120 V para 12 V no acessório sem transformador não é uma boa ideia; mas aqueles que são torneiras do tipo solar, contornam o transformador.

Q: Quanto tempo duram as luzes de fonte LED?

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As luzes de fonte LED têm uma vida útil nominal de 50.000 horas Este valor equivale a um pouco mais de 22 anos (se operado por 6 horas por noite) Neste ponto L70 de sua vida, um LED ainda estará emitindo cerca de 701TP3 T de seu brilho original.

No campo é provável que seja a falha de vedações ou conexões de cabos que faz com que um acessório seja retirado de serviço antes de um módulo LED A inspeção de rotina de vedações e conexões é o melhor meio de atingir a referida classificação de vida.

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Guangqi Lighting Co., ltd é o fabricante das luzes IP68 avaliado das fontes do diodo emissor de luz com 304 ângulos de feixe feitos sob encomenda de aço inoxidável, temperatura de cor e wattages Nós fornecemos aos dispositivos bondes da única lagoa aos sistemas arquitetônicos multizoned da fonte com sobre 10 anos da experiência de fabricação da iluminação do diodo emissor de luz.

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Sobre Este Guia

Este guia para iluminação de fonte é produzido pela Guangqi Lighting, Fazemos usinagem de iluminação LED Comercial e ao Ar Livre desde 2010. referências de código elétrico citam as edições NEC 2017 ou 2023 diretamente.

Os dados de classificação LED usam especificações publicadas de vários fabricantes e fontes de teste do setor. Devido aos requisitos específicos do modelo ou local, listamos a linha em vez de uma figura.

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