Новинки светодиодного освещения. Интеллектуальные уличные светильники становятся основными элементами инфраструктуры «умного города. LED-лампы с настройкой цвета

Светодиодные осветительные приборы становятся все более популярны. Их применяют для освещения дома и сада. Они постепенно вытесняют с рынка менее эффективные источники освещения. Можно ли освещать свой дом с помощью светодиодов?

Что следует в общем знать о светодиоде? Это электрический осветительный прибор, состоящий из особых кристаллических полупроводников и оптической системы. В один корпус могут быть смонтированы сразу много полупроводниковых кристаллов, которые и определяют насыщенность и яркость светового потока. По сравнению с привычными нам лампами накаливания, светодиод обладает целым рядом неоспоримых преимуществ. Он, во-первых, не нагревается, т.е. электрическая энергия практически полностью преобразуется в световую. Во-вторых, отсутствие нагрева сопровождается значительной прочностью и особо длительным периодом эксплуатации. В-третьих, светодиод абсолютно безопасен для окружающей среды, т.к. не содержит опасных веществ для человека и окружающей природной среды. Его средний срок службы может достигать ста тысяч часов, что составит около 10 лет непрерывной эксплуатации. Именно это и является главным аргументом в его пользу. Если же сказать проще, то светодиод меньше потребляет энергии и не нагревается, экологически безопасен и служит фантастически долго.

Излучаемый светодиодной лампой яркий и чистый свет украсит любой интерьер. Отдельно следует упомянуть такое свойство светодиодного освещения, как возможность настройки того или иного цвета или оттенка под ваше желание или предпочтение. Это ценное свойство освещения светодиодами успешно используется на практике инженерами и дизайнерами. Специальный контроллер позволит регулировать насыщенность и яркость освещения, что порой бывает необходимо в местах общественного назначения.

Все чаще светодиоды начинают использоваться и в уличных системах освещения. Здесь www.dominio.com.ua вы увидите яркие примеры освещения улиц, дорог, парков светодиодными лампами. Использование этого типа освещения позволяет значительно снизить нагрузку на электрические сети. Создаваемый светодиодной лампой световой поток весьма стабилен и обладает максимальным углом рассеивания. Важно и то, что такие осветительные приборы можно выпускать в абсолютно любых модификациях и конфигурациях, что позволяет им стать самым оптимальным средством при реализации каких угодно идей в области дизайна. Полет фантазии дизайнера в области освещения теперь практически ничем не ограничен. Используемые в уличном освещении светодиодные светильники крайне устойчивы к неблагоприятным атмосферным явлениям, в т. ч. практически не подвержены влиянию высоких и низких температур. Их рабочий диапазон от плюс 50 до минус 50 градусов по Цельсию. Такая живучесть позволяет использовать их в саунах, банях и бассейнах.

На сегодняшний день от 15% до 20% электроэнергии, используемой в домах, приходится на освещение. Если подсчитать расходы на нее за год, вызывает удивление тот факт, почему так мало людей перешли на использование экономных ламп. Некоторые, возможно, ошибочно полагают, что у освещения с низким энергопотреблением отсутствуют все те преимущества, которые делают традиционные лампы такими популярными. Тем не менее, в то время как использование старых и неэффективных ламп будет постепенно сокращаться, в центре внимания заслуженно окажутся лампы с высокой яркостью на основе светодиодов (LED).

Как и большинство качественных электротоваров, светодиоды будут работать без сбоев как при длительном использовании, так и при регулярном включении и выключении. Производители светодиодных ламп достигли такого уровня надежности благодаря эффективной системе управления терморегулированием, разработанной для предотвращения перегрева светодиодов.

Качественные светодиодные лампы могут работать до 40 тыс. часов, что, по крайней мере, в два раза (а то и более) превышает срок жизни обычной компактной флуоресцентной лампы, а часто – даже в три или четыре раза. Для светодиодных ламп, обычно используемых в темное время суток в течение нескольких часов, это означает, что, будучи вкрученной в тот день, когда в семье родился ребенок, она прослужит до того момента, пока он не покинет родительский дом и не создаст собственную семью.

Как устроен этот мир…

Если разобрать светодиодную ламу, можно найти множество крошечных чипов, которые загораются, когда через них проходит электричество.

Схема светодиодной лампы

Этот массив элементов и является ответом, почему светодиодное освещение такое привлекательное. Некоторые светодиоды лампы излучают белый свет таким же образом, как и люминесцентные лампы: компоненты производят синий свет, но фосфорное покрытие на поверхности светодиода преобразует его в видимый белый свет. Способность светодиодных ламп легко воспроизводить различные оттенки света является ключевым, но не единственным их преимуществом по сравнению с компактными люминесцентными лампами.

Таблица 1: Сравнение ламп

LED против люминесцентных ламп

С люминесцентными лампами потребителю всегда надо идти на компромисс. Например, прежде чем CFL достигнет полной яркости, пройдет несколько минут. Кроме того, уже при полной яркости свет флуоресцентных ламп кажется не таким привлекательным, как обычное освещение, к которому мы привыкли. Также вызывает беспокойство тот факт, как быстро CFL будут «выгорать» и как их ультрафиолетовое излучение может негативно повлиять на произведения искусства, ткани и отделку мебели с течением времени.

Компактные люминесцентные лампы технологически идентичны люминесцентным лампам, используемым в складских помещениях и в офисах – в среде, где главным критерием освещения становится функциональность и эффективность, а не эстетические соображения. В конце концов, не всякий решится установить у себя в гостиной люминесцентные лампы промышленного назначения. По сравнению с ними светодиодные лампы излучают привлекательные тона белого света.

Еще один недостаток компактных люминесцентных ламп – это то, что для преобразования электричества в свет в них используется токсичная элементарная ртуть. Наличие высокотоксичной ртути означает, что их нельзя просто выбросить в мусорный бак, так как, разбившись, они будут выделять токсичные пары. Компактные люминесцентные лампы необходимо утилизировать особым образом, сдавая их в специализированные пункты приема.

Лампы на основе светодиодов не содержат никаких опасных веществ, и поэтому по окончанию срока эксплуатации их легко утилизировать, таким образом, уменьшив количество твердых бытовых отходов.

В настоящее время светодиодные технологии составляют конкуренцию экологичным галогенным, или IRC-галогенным, лампам, которые на 30% сокращают затраты по сравнению с обычными галогенными лампами. Галогенная лампа, как и «лампочка Ильича», излучает свет при нагревании электрическим током вольфрамовой нити. Для повышения эффективности новые галогенные эколампы используют специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное излучение и отражает его назад, к спирали. Однако новые галогенные лампы по-прежнему гораздо менее эффективны и долговечны, чем компактные люминесцентные и светодиодные лампы. Светодиодные лампы, по крайней мере, в три раза более эффективны, чем галогенные эколампы, и в силу своих надежных твердотельных технологий, как правило, светят в 15 раз дольше.

Тип лампы	Преимущества	Недостатки
	Мгновенное достижение максимальной яркости Не содержит ртути и др. вредных материалов Свет высокого качества Регулируемая яркость Более высокий уровень энергоэффективности Высокий уровень яркости Совместимость со схемами затемнения Срок службы - 20-35 лет Долгий срок эксплуатации в режиме вкл./выкл.	Более высокие начальные издержки по сравнению с компактными люминесцентными лампами
	Более низкие начальные издержки по сравнению со светодиодными лампами	Достижение максимального уровня яркости с задержкой Содержит канцерогенную ртуть Яркость не регулируется Свет низкого качества Излучает ультрафиолетовый свет Срок службы до 13 лет Требует специальной утилизации

Таблица 2: Преимущества и недостатки LED и CFL

Таким образом, светодиодные лампы являются очень привлекательным вариантом для домашнего освещения. Светодиоды являются более экологичными и энергоэффективными, чем альтернативные технологии освещения. Хотя изначально их стоимость может превышать стоимость компактных люминесцентных ламп и экологичных галогенных ламп, но в долгосрочной перспективе светодиодное освещение сэкономит вам средства, поскольку срок службы светодиодных ламп намного дольше, чем у любой другой технологии освещения, и они оправдают себя много раз, прежде чем потребуют замены.

Новинки светотехники от Verbatim

Не так давно компания Verbatim представила новинки светодиодного освещения, сделав основной акцент на расширении уже существующих линеек светодиодной продукции как в сегменте профессионального, так и бытового использования.

Новое поколение ламп конечного потребителя Verbatim Classic A имеет традиционный цоколь E27 и самую подходящую для домашнего освещения цветовую температуру 2700K и 3000K. Опции мощности: 4 Вт, 8 Вт, 10 Вт, 12 Вт и 13 Вт. Яркость: 250-1100 лм. Все новые модели диммируемые, что можно использовать для создания более уютной обстановки в доме и одновременно снизить потребление электроэнергии.

Такие лампы являются выгодной альтернативой классическим лампам накаливания и создают комфортную атмосферу в доме, а также в гостиницах или ресторанах.

Среди других новинок – лампы Verbatim LED PAR16 Diamond с элегантным дизайном, которые являются идеальной заменой для стандартных высоковольтных галогенных ламп для акцентированной точечной подсветки и верхнего света. Разработанные на основе бескорпусного чипа и оптики с алмазной обработкой, лампы Verbatim LED PAR16 мощностью 7,3 Вт с цоколем GU10 представлены в трех опциях цветовой температуры: 2700K, 3000K и 4000K. Однофокусная оптика придает свету этих ламп мягкость и восприятие, как при галогенном освещении, при этом луч прекрасно отрегулирован, а блики сведены к минимуму. Их галогеновый эквивалент достигает 66 Вт, потребление энергии не превышает 87% в сравнении с обычной галогенной лампой мощностью 60 Вт. Технология светодиодов с бескорпусным чипом улучшает термосопротивление и обеспечивает лучшее качество и эффективность освещения.

Все модели LED PAR16 Diamond диммируемые и отличаются высокоэнергетической продуктивностью. Они оснащены встроенной системой регулирования температуры, гарантирующей длительный срок эксплуатации при отличном соотношении цена-качество в своей категории. Срок службы достигает 35 000 часов (в 15 раз больше, чем у обычной галогенной лампы), что уменьшает расходы на ремонт и техобслуживание. Основные сферы их применения - подсветка витрин и прилавков, а также подсветка различных объектов в магазинах, музеях и ресторанах.

В последнее десятилетие отмечается интенсивное развитие технологий освещения. Приобретают все более широкую популярность светодиодные приборы, которые обеспечивают качественное освещение объектов, отличаются длительным сроком эксплуатации и экономичностью в использовании. Высокая конкуренция заставляет производителей светодиодов снижать стоимость своей продукции и расширять ее функциональные возможности.

Тенденции XXI века в сфере освещения помещений

XXI век ознаменовался развитием новых технологий светодиодного освещения, которые по своей эффективности существенно опережают лампы накаливания и люминесцентное оборудование. Ученые разных стран проводят исследования материалов и методов производства светодиодов (СД), что позволяет активно совершенствовать продукцию. К преимуществам светодиодных осветительных приборов можно отнести нижеследующие характеристики.

Энергоэффективность и экономичность

Светодиоды значительно более экономичные источники света, чем аналоги. Так, светоотдача СД составляет 120–150 люмен/ватт, в то время как у люминесцентных ламп этот показатель всего 60–100, а у ламп накаливания и галогеновых - всего 10–24.

Использование светодиодов позволяет экономить финансовые средства на профилактических и ремонтных мероприятиях. Также отсутствует риск перегрузки электросетей при включении светильников, а потери на линиях питания сводятся к минимуму. Это объясняется тем, что ток, потребляемый СД-устройствами, равен 0,6–0,9 А (у газовых приборов - порядка 2,2 А).

Экологичность и безопасность

Данное оборудование является экологически чистым и не требует особых условий обслуживания и утилизации. Оно пожаро- и электробезопасно, может использоваться под водой и в помещениях с высокой влажностью. Также СД, в отличие от люминесцентных аналогов, не выделяют ртутных паров и не содержат фосфор. У них отсутствует отрицательный эффект низкочастотных пульсаций, вызывающих усталость глаз.

Стабильность и длительность работы

Средний срок работы светодиодов составляет порядка 50 000 часов, что в 10–100 раз больше, чем у ламп накаливания. Кроме того, световой поток и сила света СД не изменяются со временем (у традиционных ламп отмечается снижение светового потока на 40–60% уже в первые месяцы использования).

Эти осветительные приборы оснащаются корпусами из алюминиевых сплавов и поликарбонатными стеклами, благодаря чему отличаются прочностью, надежностью и виброустойчивостью. Они работают в широком диапазоне - 80–230 В, поэтому исправно функционируют в условиях перепадов напряжения. Так, если напряжение снижается до 110 В, обычные лампы выключаются, а СД-устройства продолжают выполнять свои функции (хотя их яркость уменьшается).

Светодиодные светильники лучшим образом зарекомендовали себя в суровых погодных условиях. Традиционные лампы, используемые для освещения улиц, неудовлетворительно запускаются при температуре воздуха -20°С. А светодиоды исправно работают при температуре до -60°С.

Повышение качества цветопередачи

Высокая контрастность излучения, которая обеспечивается СД-светильниками, позволяет повысить четкость освещаемых объектов и улучшить цветопередачу (ее индекс составляет 75–85 Ra, у ламп накаливания - 68, у натриевых светильников - 25). КПД использования светового потока в данных осветительных приборах достигает 100%, в то время как у стандартных уличных светильников он не превышает 75%.

Интеллектуальная управляемость

Передовые разработчики осветительного оборудования предлагают приборы, контролировать работу которых можно, например, посредством мобильных устройств. В частности, пользователь имеет возможность программировать включение и выключение светильников, настраивать режимы работы для различных жизненных ситуаций, изменять цвет излучения и др.

Расширение сфер применения светодиодного освещения и активное развитие LED-технологий

Благодаря активному развитию световых технологий, светодиодные светильники начали активно использоваться в жилых и офисных помещениях, а также на улицах. СД-приборы используются для организации нестандартных осветительных систем, для подсветки рекламных щитов и витрин, элементов ландшафтного дизайна, фасадов зданий.

Новые технологии светодиодного освещения: инновационные разработки и решения

Активное развитие энергосберегающих технологий светодиодного освещения привело к тому, что мировой объем продаж СД-устройств еще в 2013 году возрос до 14,4 миллиардов долларов, а к 2018 году может достигнуть 25,9 миллиардов. Увеличению темпов роста продаж способствует уменьшение цен на светодиоды до такого уровня, который делает выгодной замену традиционных ламп на светодиодные. Если до 2012 года СД наиболее активно использовались для подсветки дисплеев и экранов телевизоров, то сейчас более 50% рынка приходится на эти осветительные системы.

Основной объем продаж СД-устройств обеспечивают японские (Nichia Corporation, Everlight Electronics и др.) и южнокорейские (Seoul Semiconductor, LG и др.) производители. На долю первых приходится порядка 27–32% рынка, а на долю вторых - около 26–27%. В США рост продаж обеспечивают 3 компании - Cree, Veeco Instruments, Applied Materials, в Европе - только одна - Philips Lighting (Нидерланды). На долю восьми вышеперечисленных производителей приходится порядка 68% продаж СД-техники. Однако в последние годы в обеспечение роста продаж активно включились предприятия из Тайваня (13 компаний) и Китая (9 предприятий).

В развитии технологий освещения отмечаются такие тенденции, как консолидация производителей (обусловленная снижением цен на товары, а, соответственно, и прибылей), интеллектуализация продукции, рост продаж устройств средней и высокой мощности, развитие сферы производства источников питания для светодиодов. Сегодня ученые работают над внедрением следующих инновационных решений.

GaN-светодиоды на кремниевых подложках: на шаг вперед

Эта технология освещения обеспечивает отличную светоотдачу, а, соответственно, высокую яркость света и экономичность использования электроэнергии. Изначально при производстве применялись достаточно дорогие сапфировые подложки, но затем им на смену пришли более доступные по цене кремниевые. Они примерно на 30% дешевле сапфировых, однако вопрос о целесообразности их массового производства пока не решен, так как устройства с кремниевыми подложками оснащаются дорогостоящими источниками питания и оптикой. Соответственно, стоимость конечного продукта снижается незначительно. Разработкой технологий GaN-светодиодов на подложках диаметром 100 и 150 мм в настоящее время занимаются компании Toshiba, LatticePower, Aledia, BridgeLux, Azzurro Semiconductors, Plessey и ARC Energy.

GaN-светодиоды на GaN-подложках: технология будущего

Это еще одна активно развивающаяся современная технология, которая выгодно отличается от технологии с кремниевыми подложками более высоким качеством цветопередачи и интенсивностью светового потока (у GaN-на-GaN изделий он в 5–10 выше, чем у СД GaN-на-Si и GaN-на-SiC). Разработкой данной технологии занимается, в частности, компания Soraa. По мнению специалистов этого предприятия, использование «родной» GaN-подложки дает возможность упростить процесс изготовления светодиодов и снизить себестоимость продукции.

LED SlimStyle: тоньше - значит лучше

Компании Philips и NliteN разрабатывают технологи производства светодиодных ламп SlimStyle . Заявленная стоимость этого изящного изделия составляет менее 10 долларов. Оно отличается тонкостью и легкостью, а также относительно невысокой стоимостью производства. Основная особенность таких ламп - наличие дискообразного теплоотвода, на котором расположены 26 светодиодов. Яркость свечения устройства - 800 лм, мощность - 10,5 Вт.

Лампа излучает мягкий белый свет, срок ее службы составляет примерно 3 года (и это главная причина сомнений в том, что конкурентоспособность продукта будет высокой, так как срок эксплуатации конкурирующих изделий может достигать 10 лет). Разработчики считают, что это СД-устройство может найти применение для освещения квартир и домов.

Источники питания светодиодов по переменному току: проще и эффективнее

При разработке новых технологий освещения уделяется внимание и источникам питания. Так, традиционно для обеспечения равномерного (без мерцания) освещения применяются источники питания на постоянном токе, обеспечивающие защиту светодиодного светильника от короткого замыкания, перегревания и перепадов напряжения.

Но в последнее время намечается тенденция к использованию источников переменного тока. К их преимуществам относится простота архитектуры и способность избавлять светодиоды от таких недостатков как низкая мощность и значительные нелинейные искажения. Разработкой и внедрением источников питания по переменному току занимаются компании Seoul Semiconductor (серия Acriche) и Lynk Labs (серия Tesla).

LED с возможностью настройки цвета

Современные световые технологии позволяют проектировать СД-светильники для получения любого цвета в видимом диапазоне. Полный спектр цветов излучают фиолетовые и синие светильники. Востребованы цветные приборы, прежде всего, для оформления автомашин, торговых и жилых помещений.

Так, Philips производит комплекты СД-ламп Hue , излучение которых (интенсивность, цвет) можно контролировать при помощи мобильных приложений. В комплекте - три лампы и концентратор. Пользователь может программировать график включения и выключения устройств, режимы их работы в различных жизненных ситуациях (работа, отдых и др.). Цвет излучения можно выбрать из палитры или даже с фотографии. Но есть у таких комплектов существенный недостаток - стоимость, достигающая 200 долларов. Этот фактор пока препятствует широкому распространению подобного оборудования.

Human Centric Lighting (HCL): освещение и биоритмы

Разработчики стремятся адаптировать технологии освещения жилого помещения к особенностям человеческого организма, поэтому появились светильники с управляемым цветом излучения. Использование такого оборудования позволяет организовать освещение, которое благоприятно влияет на здоровье человека, в частности, на биоритмы, от которых, по утверждениям исследователей (в рамках программы «Освещение, ориентированное на человека»), в некоторой степени зависит вероятность развития ожирения, диабета и онкологических заболеваний. Эта программа пользуется особой популярностью в США и Европе. Она затрагивает вопросы улучшения настроения, повышения внимания и работоспособности, нормализации режима сна и бодрствования и др. Светодиоды в HCL-светильниках обеспечивают управление цветовой температурой и потоком света. По прогнозам специалистов ассоциации LightingEurope , к 2020 году такие устройства составят около 7% рынка осветительных приборов.

Таким образом, современные технологии систем освещения позволяют пользователям снижать затраты на покупку и обслуживание осветительного оборудования. А наметившаяся интеллектуализация устройств уже сегодня дает возможность дистанционно управлять осветительными системами и настраивать их работу под собственные нужды.

В.М. Угаров, генеральный директор, ЗАО «РезонансЭнерго», г. Москва

Предлагаемое решение

Разработана экономичная пожаробезопасная резонансная система электроосвещения с использованием сверхярких светодиодов и люминесцентных ламп. Однопроводная резонансная высокочастотная электрическая система используется в качестве источника энергии. Использование провода или кабеля с одной тонкой жилой позволяет сократить расход цветных металлов, уменьшить капитальные затраты на осветительные сети, исключить возможность короткого замыкания в линиях и хищение кабелей и проводов. Резонансная система питания может найти применение для экономичного энергосберегающего освещения жилых и производственных зданий, а также для освещения сельских населенных пунктов, дорог и улиц.

Однопроводниковые линии позволяют передать электрическую энергию на б́ольшие расстояния, по сравнению с традиционными, уменьшить потери в линии электропередачи, исключить аварии на линии, связанные с погодными явлениями, получить экономию цветных металлов. От однопроводниковой линии можно питать потребителей от одного генератора, для этого достаточно к линии (3) присоединить обратных преобразователей состоящих из резонансного трансформатора (4), выпрямителя (5) и преобразователя со стандартным выходным напряжением (6) (рис. 1).

Линия электропередачи может быть воздушная, кабельная (проложенная в земле) или может просто лежать на поверхности земли. В качестве воздушной линии можно использовать имеющиеся линии электропередачи.

Система с электропитанием по одному проводу в резонансном режиме предназначена для освещения больших помещений, интерьеров подземных и наземных сооружений, вокзалов, железнодорожных станций, выставочных павильонов, вагонов, освещение жилых, спортивных, промышленных, железнодорожных и сельскохозяйственных объектов и помещений, удаленных улиц и железнодорожных станций.

Использование одиночного проводника в качестве волновода для передачи электромагнитной энергии на высокой частоте основаны на свойстве разомкнутой линии индуцировать на поверхности проводника электрические заряды, благодаря которым осуществляется передача электрической энергии.

Традиционная система уличного (рис. 2) освещения большой протяженностью состоит из 3-х фазной высоковольтной линии электропередачи (1) напряжением 6-10 кВ, нескольких трансформаторных подстанций (2) 6-10/0,4 кВ, участков 3-х фазной низковольтной линии (3) протяженностью до 2-3 км и фонарей на газоразрядных лампах с дроссельным питанием. Дроссельное питание, как правило, имеет cosφ равный 0,4-0,55, что увеличивает потребляемый ток в трансформаторах и линии электропередачи, что в свою очередь требует увеличение сечения проводов или установки индивидуальных компенсаторов реактивной мощности.

Таким образом, параллельно линии освещения должны быть протянуты 6 силовых проводов (3-высоковольтных и 3 низковольтных), не считая нулевых и заземляющих.

Резонансная система уличного освещения (рис. 3) состоит из одной трансформаторной подстанции (5) 6-10/0,4-0,6 кВ, преобразователя частоты (6), резонансного трансформатора (7), однопроводниковой линии (8) и фонарей (9) с обратными преобразователями.

Система работает следующим образом. Напряжение источника электрической энергии, подводимое к преобразователю напряжения, преобразуется в повышенное напряжение высокой частоты, и подается на однопроводную линию. К однопроводной линии подсоединены фонари. Лампы могут быть применены компактные люминесцентные или светодиодные.

Например, для линии освещения со стандартной системой питания мощностью 20 кВт, протяженностью 6 км, необходимо:

• 3-х фазная линия электропередачи с напряжением 6-10 кВ, длиной 3 км с минимальным сечением 70 кв.мм х 3 (на отпайках, в линиях 6-10 кВ, допускается минимальное сечение 35 мм2);
• трансформаторная подстанция 6-10/0,4, мощностью 25 кВа (при cosφ=0,9);
• две 3-х фазные низковольтные линии электропередачи с напряжением 0,4 кВ, длиной 3000 м, сечением 150 кв.мм х 3, при потерях напряжения до 8 %;
• фонари с дроссельным балластом (0,9 кг меди в каждом) и компенсаторами реактивной мощности;
• натриевые или дуговые ртутные лампы.

Для линии освещения с резонансным питанием мощностью 20 кВт, протяженностью 6 км, необходимо:

• трансформатор 6-10/0.4-0.66, мощностью 25 кВА (при cosφ=0,9 и кпд преобразователя 0,9);
• преобразователь частоты мощностью 20 кВт;
• резонансный трансформатор (10 кг меди);
• однопроводниковая линия электропередачи длиной 6 км, сечением 6мм2;
• фонари с обратными преобразователями и электронными балластами (0,12 кг меди);
• светодиодные или компактные люминесцентные лампы.

Система электроосвещения прошла апробацию на молодежном форумах «Селигер-2006» и «Селигер-2007» (рис. 4), показывалась на выставках «Архимед-2007», «Архимед-2008», Золотая Осень 2008 и др.

Во всероссийском научно-исследова-тельском светотехническом институте (ВНИСИ) разработана и запатентована система электрического освещения на основе светодиодных ламп с питанием от резонансной однопроводниковой линии.

Преимущества

Преимущества резонансных систем светодиодного освещения:

• передача электрической энергии на большие расстояния без применения трансформаторных подстанций;
• снижение капитальных затрат на электроснабжение;
• уменьшение потерь в линии при передаче электроэнергии;
• исключение аварий на линии, связанных с погодными явлениями;
• принципиальное отсутствие коротких замыканий в проводах;
• получение экономии цветных металлов;
• улучшенная цветопередача;
• экономия электроэнергии;
• высокой срок службы - до 100 тыс. ч;
• возможность плавного регулирования яркости.

Опыт внедрения

На основе апробации данной системы в птичнике ГУП ППЗ «Птичное» Россельхозакадемии (рис. 5) установлено:

• в настоящее время клетки размером 1м х 2м при двух ярусном расположении освещаются двумя лампами накаливания мощностью по 60 Вт итого 120 Вт, данная система не позволяет равномерно освещать клетки всех ярусов (нижние клетки освещены хуже, 5 лк против 15 лк), таким образом, для освещения одной клетки при двух ярусной конструкции расходуется 40 Вт;
• на одну птицеклетку размером 1м х 2 м достаточно 2-х светодиодных ламп мощностью по 1 Вт и одну светодиодную лампу мощностью 1 Вт для освещения прохода обслуживающего персонала, таким образом, для освещения одной клетки при двух ярусной конструкции расходуется 2,5 Вт;
• светодиоды обеспечивают равномерное освещение внутри клетки независимо от яруса расположения клетки;
• резонансная система электрического освещения на основе светодиодных ламп позволяет изготавливать регулируемое освещение внутри любой клетки в пределах 2-20 лк при неизменном спектре излучения (в то время как при изменении яркости ламп накаливания спектр излучения меняется);
• срок службы светодиодных ламп составляет 50 тыс. ч (при уменьшении светового потока на 20 %), у ламп накаливания до 1 тыс. ч (замена 30% ежемесячно).

Полученные результаты производственной апробации разработанной однопроводной резонансной системы освещения на основе светодиодов с целью замены существующих линий освещения свидетельствуют о высокой эффективности и экономичности.

Нормы освещенности внутри клеток обеспечиваются при монтаже двух светодиодных ламп мощностью по 1 Вт снаружи клетки с разных сторон по диагонали.

Однопроводная резонансная система освещения может быть использована для замены существующей системы освещения.

Литература
1. Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электрической энергии, издание второе. Изд. ВИЭСХ, М., 2008.
2. Стребков Д.С., Юферев Л.Ю., Рощин О.А. Однопроводниковые системы электрического снабжения (освещения). Специализированная выставка «Изделия и технологии двойного назначения. Диверсификация ОПК» Сборник научных трудов и инженерных разработок. Москва 2008. С. 358-362.
3. Стребков Д.С., Некрасов А.И., Юферев Л.Ю., Рощин О.А. Резонансная система электрического освещения. Экология и сельскохозяйственная техника. Материалы 5-й международной научно-практической конференции 15-16 мая 2007 г. Том 3. Экологические аспекты производства продукции животноводства и электротехнологий. С-П 2007. С. 246-250

Механизм восприятия света человеком можно сравнить с компьютерной системой, где глаза выполняют роль датчиков, а мозг-«процессор» обрабатывает полученную информацию и преобразуют ее в доступные для понимания зрительные образы. Как это ни парадоксально звучит, но люди видят не свет как таковой (то есть не электромагнитное излучение), а ощущают цветовую температуру отраженного от предметов светового потока. Именно на этом принципе восприятия базируются новейшие разработки в сфере освещения интерьеров и экстерьеров: ученые создают новые источники света основываясь на том, что мозг человека обрабатывает не первичный, а отраженный световой поток.

Виды освещения интерьеров

Все существующие на сегодняшний день виды освещения интерьеров можно классифицировать следующим образом:

• общее освещение (мощный источник света освещает все помещение целиком);
• направленное освещение (источник света направлен на отдельную часть помещения);
• отраженное освещение (световой поток направлен на отражающую поверхность, например, в потолок).

В зависимости от выбранного варианта применяют те или иные светильники: встроенные или подвесные потолочные, настенные, напольные и так далее.

Разновидности светильников

Светильник есть не что иное, как набор компонентов, смонтированных в одном корпусе. Например, светильники-новинки на светодиодах состоят из собственно источников света (LED-элементов), светотехнической арматуры, корпуса, электропроводки, отражателя и микроэлектроники, - состав может меняться в зависимости от мощности и разновидности устройства. Но главный классификационный признак - источник светового излучения: в зависимости от используемого варианта, светильники подразделяются на светодиодные, люминесцентные и оснащенные лампами накаливания.

«Последнее слово светотехники» - светильники со светодиодными источниками света: на сегодняшний день LED-технологии освещения считаются самыми передовыми и наиболее перспективными.

Причины популярности LED-освещения

Появившись позже других, новинки-светильники на базе светодиодных элементов быстро завоевывают приверженность покупателей. И это вполне логично: потребляя в разы меньше ламп накаливания и люминесцентных ламп, светодиодные светильники в десятки раз долговечнее обычных светотехнических приборов. Однако экономичность - далеко не единственное преимущество светодиодных новинок освещения: LED-приборы создают комфортные для человека условия, поскольку цветовая температура этих источников близка к естественному свету.

Тем не менее, у новинок освещения есть как преимущества, так и недостатки. Например, в низкокачественных светодиодных светильниках наблюдается температурная и токовая деградации, вследствие которых параметры светового потока существенно ухудшаются и светильники выходят из строя до конца спрогнозированного срока службы. Кроме того, светодиодная техника стоит значительно дороже по сравнению с аналогами на люминесцентных или накальных лампах. Одним словом, если ориентироваться на новинки освещения и устанавливать LED-светильники, целесообразнее потратиться на дорогие, но надежные и долговечные устройства.

Light+Building 2012

Современное интерьерное освещение - это многокомпонентная система, в которой новые светильники являются лишь одним из звеньев. Ключевое значение имеют различные устройства управления и контроля, с помощью которых можно организовать систему принципиально нового уровня, вплоть до полной автоматизации.

В этом году во Франкфурте состоялся Международный Форум производителей светотехнического оборудования Light+Building 2012 («Свет + Строительство 2012»), на котором ведущие европейские компании демонстрировали светильники-новинки и различные вспомогательное оборудование.

Новейшие разработки в сфере интерьерного освещения сводятся к решению четырех основных задач:

• снижению энергопотребления;
• минимизации размеров и стоимости компонентов систем освещения;
• внедрению автоматизированного и интеллектуального управления освещением;
• увеличению количества настраиваемых характеристик.

На форуме было представлено множество новейших устройств, интересных как по дизайну, так и по оптическим параметрам. К сожалению, революционных прорывов в сфере интерьерного освещения гости форума так и не дождались: все новации, по сути, являются усовершенствованием уже существующих приборов; но все же в области минимизации производители добились значительных результатов: компоненты систем освещения, в том числе и светильники-новинки, стали компактнее и красивее, экономнее, ярче и… дешевле.

Среди доступных по цене изделий - всевозможные датчики, предназначенные для автоматизации систем освещения. Например, установив в квартире датчики движения или объема, можно навсегда избавиться от необходимости щелкать выключателями: свет будет включаться в комнатах, где кто-то присутствует, и выключаться там, где никого нет. Существенно подешевели и уменьшились в размерах «очеловеченные» устройства, управляемые голосовыми командами и программно-аппаратными модулями.

Уже в ближайшем будущем на рынке появятся светильники-новинки, совмещающие в себе две функции: освещение и передачу данных. Производители обещают, что со временем эти устройства вытеснят ставший традиционным Wi-Fi. Технологию передачи данных с помощью света видимого спектра называют Visible Light Communication (VLC), а также Li-Fi. В настоящее время эти новинки освещения находятся в стадии испытаний и апробации, но уже вскоре подключиться к интернету через настольную лампу или люстру сможет каждый желающий. Опять же, эти устройства собирают на базе светодиодных элементов.

Преувеличенная дороговизна

Распространено мнение, что внедрение новинок освещения сопряжено со значительными расходами на приобретение и монтаж. Зачастую подобные утверждения далеки от действительности: например, упомянутые выше датчики для автоматизации освещения вполне доступны по ценам. Невелика и стоимость их установки: разница с ценой монтажа обычных электротехнических устройств незначительна.

Что касается светодиодных светильников, действительно - их цена выше обычных светотехнических приборов, но оценивать целесообразность приобретения и дальнейшую эффективность следует в долговременных перспективах, а не руководствуясь сиюминутной выгодой. Объективная картина с учетом перспектив выглядит следующим образом: новинки-светильники на основе LED-технологии экономически выгоднее, удобнее и долговечнее аналогичной по назначению продукции.

Новинки освещения в интерьере

Помимо утилитарных функций, новые разработки в сфере светотехники обладают рядом других не менее важных достоинств. Отдельно стоит упомянуть о стилизации и эстетичности: новая светотехника позволяет реализовать любые , в то время как применение светильников устаревшей конструкции имеет ряд ограничений. Иначе говоря, большинство ярких и оригинальных дизайнерских идей потребует применения светильников-новинок. Разумеется, исключения есть: приверженцы ретро-дизайна или стим-панка могут по-прежнему применять лампы накаливания или стилизованные керосинки.

Внедрение новинок освещения

Чтобы интерьер был по-настоящему красивым и оригинальным, а освещение - комфортным, одной замены старых светильников на новые будет недостаточно. Придется тщательно проработать схему освещения, рассчитать светотехнические параметры и правильно выбрать места для установки осветительных приборов. Это целая наука, которая не терпит суеты и дилетантства. Компания «Столичный мастер » призывает не совершать ошибок, привлекая к выполнению подобных работ случайных или непроверенных исполнителей: горечь разочарования от некачественной работы превысит радость от экономии средств.