06.07.2009

Гибкость света

uaEnergy

1

0

Гибкость света

06.07.2009, Наталья Каминская

Популярный тренд энергосбережения сделал светодиоды самой востребованной технологией в освещении. Производители активно осваивают новый рынок, а дизайнеры выдают на-гора множество оригинальных идей светильников на основе LED.

Меньше чем через десять лет обычную лампу накаливания можно будет увидеть в государствах    Европы, США и Австралии разве что в музее. Причина проста: стараниями министров энергетики этих Стран лампа, конструкция которой не изменилась с момента ее изобретения Томасом Эдисо­ном в 1879 г., объявлена вне закона. С сентября с. г. в Великобритании исчезнут с прилавков лампочки 100 Вт, в следующем году — 75-ваттные, а к сентябрю 2012 г. будут запрещены лампы на 40 и 25 Вт. Таким образом в Европе планируют еже­годно экономить 5 млрд ватт. В качестве альтернативы простым гражданам предлагается постепенно переходить на энергосберегающие технологии, и самой передовой из них сегодня считаются све тодиоды, эффективность которых превосходит энергосберегающие компактные флуоресцентные лампы. О массовом переходе на светодиоды из-за их дороговизны пока еще говорить рано, но дизайнеры и производители уже успели поразить воображение потребителя своими креативными разработками с использованием LED.

Маленький и яркий

Светодиод, или еветонзлучающий диод (от англ. light-emitting diode, LED), известен еще с 1960-х гг. Это маленький кусочек полупроводникового кристалла, встроенный в прозрачный корпус, который служит одновременно и линзой для собирания света. Принцип работы прост: подключенный к источнику электроэнергии, полупроводник начинает излучать свет. При этом электрический ток в светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, полностью переходит в световое излучение, т. г. КПД светодиода приближено к 100%. Для сравнения: обычная лампочка накаливания излучает в виде полезного света только 10'И получаемой энергии, остальные 90% уходят на нагрев.

Кроме того, светодиод безопасен и долговечен. У него нет бьющейся стеклянной колбы, он не содержит ртуть (как люминесцентная ламещ) и прочие вредные вещества, не перегорает при включении/ выключении, не требует высоковольтного питания. Срок службы может достигать 100 тыс. часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в пнть-десять раз больше, чем- у люминесцентной лампы. Светодиод компактен, может быть встроен куда угодно и работает при любой температуре окружающей чреды. И еще одно достоинство с вето диода, которое уже оценили дизайнеры: он дает свет очень чистых и насыщенных цветовых оттенков.

Одним только не могли долгое время похвастаться LED — своей мощностью. Световая отдача   одного   снетодиода была менее 0,1 люмена на ватт, тогда как у самых миниатюрных сигнальных ламп накаливании 0,1 Вт — не менее трех люменов на ватт. Понятно, что при таких показателях как основной источник света I.KD даже не рассматривались, хотя активно использовались там, где не тре­бовался высокий уровень освещенности — дисплеях, приборных панелях, табло. И только с изобретением сверхъярких светодиодоп в конце XX в. ситуация изменилась. Уже к 2000 г. световая отдача LED превысила 20 люменов на ватт, сейчас средний показатель достигает 70 люменов, а экспериментально уже создан прототип белого спетодиода с уффективностью в 161 люмен на ватт. И это уже уверенная заявки на использование LED в бытовом освещении. В настоящее время производством еветодиодов разной степени мощности занимаются более 300 компаний. По мнению аналитиков исследовательской фирмы iSnppli, это самый перспективный рынок, растущий на протяжении последних нескольких лет на 45 % в год. Ожидается, что к 2012 г., когда Евросоюз откажется от ламп накаливания, его объем составит S12 млрд.

Недешевое удовольствие

При всех замечательных свойствах свето-диодов есть у них и серьезный недостаток, который пока мешает их массовому исполь зованию в оыту, — это стоимость, превышающая стоимость люминесцентных ламп аналогичной мощности более чем в десять раз. Высокая цепа приборов на LED объясняется не только тем, что сто-двести светодиодов дороже одной лампы, но и тем, что для работы им нужна более сложная и дорогостоящая схема питания. В результате начальные затраты на LED  заметно выше, зато после установки можно вообще забыть об Ж эксплуатационных расходах как • минимум на пять лет. За это вре­мя, по словам производителей, потребитель значительно сэкономит еще и на электроэнергии. Пока такую экономию могут позволить себе лишь богатые клиенты. Судите сами. Одна только подсветка канадской телебашни CN Tower (высота — 533 м) обошлась в $2,4 млн. Компания производитель Color Kinetics гарантирует, что светодиоды прослужат десять лет. Благодаря им CN Tower будет использовать на 10% меньше энергии по сравнению с люминесцентными системами освещения. В целях экономии светодиоды сейчас повсеместно используются в Светофорах и дорожных указателях Европы. Муниципалитеты подсчитали, что при равных силах света зеленый светофор со све-тодиодами потребляет примерно в двадцать раз меньше электричества, чем с лампой накаливания и зеленым светофильтром, красный — в 15-20, желтый — в пять-десять раз. При этом свет LED-светофоров более яркий, а срок службы в 50-100 раз больший, чем лампы накаливания. Кроме того, выход из строя одной или даже нескольких групп светодиодов не приводит к полному отказу светофора, так как остальные светодиоды продолжают работать.

Экономичность LED пропагандирует на собственном примере такой любитель новых технологий и изобретатель, как американец Дин Кеймен. В конце прошлого года он провозгласил принадлежащий ему остров North Dumpling Island площадью 8 тыс. кв. м землей светодиодной нации. Это громкое название пришло в голову Дину после того, как он перевел освещение всего острова на светодиоды. Причем произошло это вынужденно. После того как остров был отрезан от электричества с Большой земли, Дин установил у себя солнечные батареи. Но оказалось, что их энергии мало для того, чтобы освещать остров с помощью «прожорливых» ламп накаливания. Тогда Дин заменил все лампочки на светодиоды от Philips Color Kinetics. В результате энергопотреб­ление острова в целом сократилось на 50%, а дома Кей мена    —    на    70%!    Правда, новшество это влетело в копеечку: на освещение одного только дома было потрачено несколько десятков тысяч долларов.

Очертания света

Пока ученые ищут способ сделать светодиоды дешевле, дизайнеры придумывают бытовые LED-светильники. Уже несколь­ко лет такая продукция — обязательная составляющая ассортимента любой уважающей себя фирмы. А последнее время светильники со светодиодами даже стали особой гордостью компаний, которые таким образом демонстрируют свой вклад в дело энергосбережения на планете. Взять, к примеру, миланскую выставку Euroluce 2009, одной из ведущих тем которой был как раз светодиодный дизайн, или токийское шоу Lighting Pair 2009 с его девизом: Свет, дружественный человеку и миру. Везде светодиоды были в числе фаворитов. Однако не только забота об окружающей среде движет дизайнерами, выбирающими LED в качестве источника света в своих лампах. Оказалось, что све­тодиоды — подходящий материал для реализации самых причудливых фантазий. Точечные габариты, которые явля­ются недостатком с точки зрения произ­водителей, стремящихся сделать LED больше и мощнее, стали для дизайнеров настоящей находкой. Из ярких, невесомых, почти не греющихся фонариков-точек можно сооружать невероятно сложные и красивые конструкции — медузы, звезды, цветы. Оригинальную конструк цию люстры Coral suspension light на све-тодиодах предложила итальянская фирма Pallucco на Euroluce 2009. Ее форма воспроизводит структуру коралла, и создается впечатление, что он растет прямо из потолка. С помощью LED можно создавать ЗВ-эффекты, как это сделал дизайнер Маркус Тременто в своей работе LD Sconces. Выложив из светодиодов на зеркальной основе половинку лампы, он добился потрясающего трехмерного эффекта; в темноте лампа становится объемной!

Светодиоды позволяют делать свет не только объемным, но и гибким. Благодаря своим малым размерам, крохотные лампочки можно составить в линейные модули и поместить в корпус из любого материала,  придав ему желаемую форму. Так получаются   мебель  и светильники, которые излучают свет. Фактически с помощью светодиодных модулей какую угодно поверхность можно сделать светящейся — пол, потолок, ступени   лестницы, поручни,   —   выбрав  при этом любой цвет.

Способность светодиодов воспроизводить широкую цветовую палитру использовала компания Philips, продемонстрировавшая на Euroluce 2009 улучшенную версию светильника Living Colors. Его осо­бенность в том, что одним прикосновением к соответствующему цветному сектору на пульте можно менять оттенок света, превращая комнату из синей в белую, из белой в оранжевую и т. д. Варианты почти бесконечны — Philips уверяет, что Living Colors способен производить 16 млн цветов! Это богатство оттенков обеспечивают всего четыре светодиода мощностью 3 Вт (два красных, один голубой, один зеленый). Энергопотребление светильника 10-15 Вт, и компания гарантирует его бесперебойную работу в течение восьмн-десяти лет при использовании полтора часа в день. Правда, стоит такая лампа недешево — £160.

Распространение с вето диодов может пойти намного далыпебытовой техники. Согласно исследованию ученых из политехнического института Ренсселера, с помощью LED можно лечить ряд заболеваний, стимулировать рост растений в нетипичных для них условиях, корректировать биоритмы чело­века. А при условии широкого внедрения светодиодов в быту, можно будет закрыть 280 среднестатистических электростанций на Земле и сэкономить таким образом около $2 трлн за следующее десятилетие. При этом расход электричества на освещение домов, квартнриулицсократитсяв 13-17 раз. Остается только подождать, когда это экономичное чудо станет дешевле.

Комментарии 0

Написать комментарий