Новые технологии светодиодного света - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Новые технологии светодиодного света

Светодиодные светильники: технология твердотельных ламп под функции освещения

Главная страница » Светодиодные светильники: технология твердотельных ламп под функции освещения

Достижения в области полупроводниковых систем привели к созданию меньших по габаритам, но более универсальных и более эффективных диодов. Такого типа электронные приборы помогли преобразовать область архитектурного освещения и дизайна. Фактически светодиоды как электронные приборы появились ещё в 1970-х годах, однако лишь недавно отметились «главными героями» освещения и архитектурного дизайна. И вот теперь, светодиодные светильники прочно укрепились на рынке в качестве энергетически эффективных заменителей ламп накаливания и люминесцентных ламп. Рассмотрим фактор новой технологии света.

Технология приборов твердотельного светодиодного освещения

Достижения в области технологий твердотельного освещения (SSL — Solid-State Lighting) позволяют делать отдельные светильники:

  • меньше по размеру,
  • ярче по излучению,
  • экономичнее по эксплуатации,
  • гибче в применении.

Согласно всевозможным прогнозам, переключение продуктов, предназначенных под внутреннее и наружное освещение с традиционных источников света на светодиоды, приведёт к сокращению потребления энергии на 75%. Это колоссальная экономия, позволяющая высвободить огромные финансовые средства.

Прежние достижения технологии SSL, как отмечают учёные и производители, часто сопровождались ошибками. Но исследования в этой категории светильников на данный момент более методичны и целенаправленны. Рассмотрим последние достижения развития технологии твердотельного светодиодного освещения, чтобы ясно представлять картину современности.

Производственный прогресс для светодиодных светильников

Светодиодные светильники прошли долгий путь технологической разработки, связанной:

  • производительностью,
  • артикуляцией размера,
  • формой,
  • физическими интерфейсами.

Эффективность твердотельных светодиодов, определяющая работу светильников, измеряемая люменами на ватт, значительно возросла. При этом стоимость приборов освещения снизилась. Между тем возможности для улучшения эффективности такого типа светильника всё еще остаются до конца неисчерпанными.

Если согласно отчётам производителей на момент 2017 года эффективность излучения светодиодных светильников варьировалась от 160 до 170 люмен на ватт, дальнейшее развитие обещает больше.

Прогнозы показывают, что технология архитектуры светильника, где используется преобразование структуры люминофора (pc-LED), обещает повысить эффективность до 255 люменов на ватт.

Развитие технологии светодиодного светильника: 1 – чип-многослойная структура дизайна (CSP — Chip-Scale Package); 2, 3 – плоские без свинца на четыре вывода (QFN – Quad-Flad No-Lead); 4, 5 – пластиковый несущий корпусный чип (PLCC – Plastic Lead Chip Carrier)

Светильники современного образца на светодиодах становятся более компактными. Светодиодные индикаторы чип-многослойного типа (CSP) устраняют необходимость корпуса, где размещается светодиодная микросхема и люминофор.

Кроме того, отметилась замена керамики — широко используемой по причине свойств управления температурой, — на улучшенные полимерные материалы.

Такой подход помогает сделать цену приборов более конкурентоспособной без ущерба для качества и производительности светодиодов.

Производители получили возможность использовать меньшее количество светодиодов для создания того же эффекта. Соответственно, появились возможности:

  • добиться более компактного дизайна,
  • увеличения визуального комфорта,
  • снижения затрат на изготовление приборов.

Неиспользованный потенциал квантовых точек светодиодного светильника

Квантовые точки имеют потенциал для создания более эффективных и доступных систем. Белое освещение светодиодных светильников, в первую очередь, основано на преобразовании люминофора. Несмотря на достижения за последнее десятилетие, разрыв в эффективности остается стабильным.

Структура квантовых точек светодиодной конструкции светильника: 1 – металлический катодный слой; 2 – электронно-транспортный слой; 3 – слой квантовых точек; 4 – дырочно-транспортный слой; 5 – индий / олово оксидный слой; 6 — стекло

Современные разработки технологии за квантовыми точками. Это малые полупроводниковые частицы, способные излучать свет, имея размер всего 10 атомов в диаметре (в 10000 раз меньше диаметра волоса). Использование таких частиц заметно снижает стоимость производства светодиодных систем освещения.

Умные приборы светодиодного освещения

Разработаны так называемые «умные» светодиоды, объединяющие драйвер светодиода с интерфейсом управления в едином пакете. Устройства такого рода способны не просто излучать или воспринимать свет. Интеллектуальные:

  • красные,
  • зелёные,
  • синие

элементы управления в форме «Smart RGBi» способны дополнительно устранить необходимость использования дополнительных компонентов. «Умные» светильники допускают регулировку несколькими способами, от угла луча до направления и освещённости светодиодного источника, без необходимости в сложной оптике.

Так называемые «умные» светильники на светодиодах способны без помощи человека автоматически регулировать интенсивность потока, цветовую отдачу и прочие свойства, создавая комфорт в нужное время

Достижения в области производства способствуют улучшению применения продукции и в конечном итоге улучшают пользовательский опыт.

Такие задачи, как например, передвижение в больничном коридоре с целью поиска нужного кабинета для пациентов, облегчается с помощью настраиваемых сообщений, проецируемых на стены или пол.

Дальнейшие разработки в области цветопередачи для светодиодных источников уменьшают жёлтую и синюю цветовые полосы, что приводит к равномерному цветовому оформлению осветительных приборов.

Светодиодное освещение с ориентацией на человека

Помимо эффективности и результативности, отрасль применяет более целостный подход к освещению. Применительно к светодиодам явно отмечается выгода для производителей в объединении нескольких систем, таких как:

  • настройка цвета,
  • затемнение,
  • циркадный ритм.

Эти нововведения помогли вызвать интерес к освещению, ориентированному на человека (HCL — Human-Centric Lighting) или циркадное освещение. Целью такого освещения является поддержание благосостояния и продуктивности человека с помощью динамических источников света.

Достижения в области светодиодных технологий способствовали созданию настраиваемых систем белого света, имитирующих дневной свет, регулирующих коррелированную цветовую температуру и уровни яркости в течение дня.

Начиная от здравоохранения и заканчивая корпоративной средой, активно изучаются потенциальные преимущества светильников, подходящих к естественным циклам сна и бодрствования человека

Разработчики и производители перешли точку статического освещения люминесцентными лампами в офисных помещениях или лампами накаливания в домах.

Налицо адаптация спектра света ко времени суток, по существу имитация дневного света в помещении. Улучшения качества света или точности цветопередачи светодиодных источников также остаются в центре внимания с использованием новых люминофоров, сохраняя при этом высокую эффективность.

Технологии светодиодных настраиваемых белых систем света

Исследования и технологии для настраиваемых белых систем в настоящее время достаточно развиты. Вместе с тем на рынке появляются более совершенные системы управления и более широкие возможности.

Ценность настраиваемых белых систем в настоящее время заключается в обучении с целью внедрении этой технологии.

Технология квантовых точек способна также улучшить ориентированное на человека освещение, благодаря способности квантовых точек контролировать с высокой точностью и программировать свет.

На выходе получаются правильные насыщенные цвета, имитирующие настоящий солнечный свет. Полученное динамическое освещение способно даже улучшить циркадный ритм жизни человека, согласно результатам некоторых исследований.

Оценки и сертификация характеристик светодиодов светильников

Обеспечение качественным светом и минимальное воздействие на окружающую среду — это две дополнительные области, в которых произошли улучшения. Процесс оценки и сертификации характеристик светодиодов получил преимущества благодаря прогрессу в технологии. Прогресс помог решить вопросы относительно:

  • надёжности,
  • производительности,
  • воздействия на окружающую среду отдельных диодов.

Производимые светодиодные лампы предварительно калибруются с помощью фотометров, — инструментов, измеряющих уровень яркости на всех длинах волн. Также учитывается естественная чувствительность человеческого глаза к ряду цветов.

Под калибровку светодиодных светильников можно использовать не только профессиональные фотометры, но также обычные пользовательские смартфоны, дополненные специальным приложением

Новые светодиодные лампы оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем прежние технологии SSL.

Даже по сравнению с обычными технологиями освещения, инновационные светодиодные светильники демонстрируют лучший результат. Более новые светодиодные лампы производятся с меньшим количеством металлов, следовательно, менее опасны для здоровья.

Инновации в области светодиодов продолжают формировать новую границу техники освещения. Новые применения, когда светодиоды подключаются к смартфонам, уже рассматриваются состоявшимся нововведением.

Сложность инновационных продуктов заключается в сложности устройств, что в конечном итоге вызывает озабоченность потребителей.

Это даёт возможность разработчикам светодиодов занять лидирующие позиции в разработке бытовой электроники для переработки и повторного использования.

Светодиодные светильники — развивающиеся рынки и услуги

Доступность и возможности 3D-печати по требованию распространились, кроме всего прочего, на индустрию светодиодных SSL светильников.

Дизайнеры и архитекторы освещения теперь создают светильники на светодиодах с индивидуальными форм-факторами, специфичными для проекта. Есть даже возможность изготавливать светодиодные светильники на месте, сводя к минимуму время выполнения заказа.

Аддитивное производство также позволило интегрировать тепло-отводящие структуры светодиодных светильников, имеющие решающее значение для поглощения и рассеивания избыточного тепла от светодиодной матрицы.

Читайте также  Как встроить светодиод в выключатель?

Теперь радиаторы охлаждения встраиваются непосредственно в конструкцию оболочки светодиодного светильника, а не добавляются как вспомогательный компонент.

Эти производственные возможности, в конечном итоге, способствуют уменьшению общего размера и стоимости светодиодных светильников, одновременно увеличивая эстетическую привлекательность, предоставляя более широкий доступ к продуктам под изготовление на заказ.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Современные технологии освещения

Революционные инновации в сфере искусственного освещения случаются далеко не каждый год. Тем не менее, идет постоянная борьба за качество, функциональность, экономичность и экологичность светотехники. В этот процесс вовлечены физики, инженеры, дизайнеры, программисты и медики. Новые тенденции формируются на самых разных, порой неожиданных, участках работы.

Новые источники света

В последние 2 – 3 года техническая мысль осязаемо продвинулась по 4 направлениям: применение графена в светодиодных устройствах, LED лампочки концепции Smart, автономизация светильников и внедрение OLED матриц.

Графен: сложный путь к потребителю

Графен представляет собой нанокристаллический углерод, обладающий уникальными физическими свойствами. После того, как в 2015 г. в лаборатории компании Graphene Lighting из Манчестера был создан первый удачный прототип графеновой филаментной LED лампы (graphene filament LED bulb).Казалось, вот он — идеальный источник света для жилых помещений:

  • Реальная (а не маркетинговая) отдача 100 Лм светового потока на каждый Ватт потребляемой мощности.
  • Равномерное рассеивание света без ослепляющих бликов.
  • Качество цветопередачи под 90 %.
  • Сглаженная спектральная характеристика без пиков и провалов.
  • Снижение мощности излучения не более 10 % через 3 года эксплуатации.
  • Внешний вид лампочки — прозрачная колба с винтажными нитями накала, без радиатора охлаждения, под патрон Е27 или Е14.

Налицо долгожданное сочетание всех плюсов светодиодов с достоинствами ламп накаливания. Достигается это благодаря эффективному отводу тепла от миниатюрных диодов, покрывающих филамент (нить). Отвод обеспечивают графен (находящийся между диодами и металлической подложкой) и гелий (наполняющий колбу). Но не все так просто…

Серийное производство, начатое в 2017 г. Graphene Lighting и еще одной британской компанией SERA Led Lighting, не привело к закреплению продукта на рынке. Сыграли роль недостаток производственных мощностей и высокая цена лампочки в ЕС — около £ 8,00 (660 р). Информацией о новинке воспользовались мошенники, предлагающие низкокачественные филаментные лампы под видом инновационных. На текущий момент (октябрь 2019 г.) почти все ИС, доступные в розничной продаже как «графеновые», являются фальсификатом!

К счастью, в начале 2019 г. Graphene Lighting начали строительство крупного завода в Китае и заявили о конкурентном снижении цены на свое изделие уже в 2020 г.

Рис. 1. Графеновые светодиодные лампочки Graphene Lighting разработаны как источники эргономически совершенного общего освещения типа OMNI.

Smart Bulb

Новое поколение интеллектуальных лампочек похоже на систему «умный дом», спрятанную в сами ИС. Эти устройства недешевы, зато избавляют от необходимости инсталлировать управляющее оборудование. Диммирование и изменение цветовой температуры у Smart Bulb производится по команде с компьютера, смартфона или в соответствии с выбранным графиком. Только некоторые устройства потребуют подключения входящего в комплект Wi-Fi хаба к вашему роутеру.

Динамические эффекты реализованы только у LIFX Mini Color. Они позволяют имитировать пламя свечи и другие циклические сценарии с фиксированным ритмом изменения яркости и цветности. В списке есть даже работа в режиме классической цветомузыкальной установки.

Цветовая температура настраивается у обоих видов лампочек. Но, если цветные источники могут излучать свет во всем видимом спектре, работа белых регулируется в диапазоне 2700 … 6500 К (у разных систем диапазоны незначительно отличаются).

К системам можно обращаться с помощью голосовых помощников Siri, Alexa, Google Assistant. Количество ламп, управляемых одной системой, зависит от прилагающегося софта и, в среднем, равно 50 шт.

Рис. 2. Управление лампочкой LFX + в приложении Google play

Автономные лампы

Идея автономной лампы проста: она продолжает работать от встроенного аккумулятора, когда основное электропитание отключается. Концепция работает в качестве системы резервного энергоснабжения для отдельного ИС, либо как вариант аварийного освещения.

Лидером в этой специфической нише является компания Ivition Pioneering Technology. Их единственный продукт — лампочка ON — способна:

  • Обеспечивать освещение на уровне 60-ваттной лампы накаливания в течение 3 часов или 30-ваттной — в течение 5,5 часов после обесточивания сети.
  • Не требует какой-либо специфической электропроводки, инсталляции и настройки.
  • В режиме работы от сети функционирует в широком диапазоне напряжений — 90… 265 В.
  • Имеет внутренний одноступенчатый диммер (50%/100%).

Если перевести емкость встроенного аккумулятора IVITI ON на миллиамперы в час, то получится около 80000 мА·ч. В несколько раз больше, чем у распространенных паурбанков! Поэтому устройство обладает внушительными габаритами в сравнении с обычными лампочками той же мощности и, к сожалению, не менее внушительной ценой. Поэтому продажи идут только по предзаказу.

Рис. 3. Аккумуляторная лампочка IVITI ON в сравнении с обычными 60-ваттными источниками света

Компания продолжает получать премии на ежегодных инновационных и экологических конкурсах… и ведет переговоры с лабораториями, разрабатывающими литий-полимерные аккумуляторы. Мы живем в интересное время: уже в 2020 – 2021 гг ожидается выход на массовый рынок обновленной IVITI ON с уменьшенными габаритами на базе батареи Li- Po и, что самое главное — по конкурентной цене.

OLED матрицы

Органические светодиоды (Оrganic Light Emitting Diode) функционально отличаются от неорганических низким удельным световым потоком по площади. OLED источники выдают всего лишь 1700 Лм/м². Поэтому осветительная OLED панель размером 600 х 600 мм (секция потолка Armstrong) светит слабее, чем 60-ваттная лампа накаливания (612 Лм против 800 Лм).

Казалось бы, зачем тогда их вообще использовать? Все дело в уникальных конструкционных и эксплуатационных характеристиках этих ИС:

  • Гибкость — органическая основа (полимерная пленка) толщиной 0,1 – 0,3 мм позволяет придавать любую форму светильнику.
  • Простота конструкции светильников — как вариант, можно просто приклеить матрицу двусторонним скотчем на стену или потолок и подсоединить к электросети. Равномерное мягкое освещение реализуется без рефлекторов и рассеивателей.
  • OLED матрицы могут быть прозрачными — такие можно использовать в «умных» окнах, которые при включении теряют прозрачность, превращаясь в осветительные панели.
  • Срок службы без деградации — до 100000 ч.

Так как технология пока очень дорогая, для общего освещения OLED панели почти не применяются. Совсем другое дело — ночные светильники и декоративная подсветка в стилистике Light Art.

Рис. 4. Настольный светильник с LED матрицей Photon от Flos. Дизайн Филипп Старк

Несмотря на дороговизну самой матрицы OLED ночники в виде бра, настольных и подвесных ламп получаются приемлемыми для высокой и средней ценовых групп. Такой технико-экономический эффект достигается благодаря небольшому требуемому световому потоку и простоте конструкции.

Рис. 5. Световые OLED матрицы производства LG Chem

Конструкции светильников и интерьерные тренды

Ключевые выставки светового оборудования уровня Eurolucе за последние 3 года дают картину постепенного отмирания одних и зарождения новых трендов. Антифункциональная эстетская манера имитации плафонов и абажуров графичными черными каркасами постепенно уходит в прошлое. Уменьшается и роль встроенных точечных светильников. Последнее связано с тенденцией «обнажения» потолков от подвесных конструкций.

Все больше дизайнеров и фабрик стараются актуализировать следующие темы:

  • Light Art с помощью модульных LED панелей.
  • Разделение источника света и отражателя/рассеивателя на 2 отдельных устройства.
  • Беспроводное освещение.
  • Проникновение рекламных технологий в интерьерный свет.
  • Инверсия общего освещения и подсветки.
  • Теневые рисунки.

Модульный Light Art

Пожалуй, самый яркий пример технологии — у продукта Light Panels компании Nanoleaf. Деньги на производство авторы идеи получили с помощью краудфандинга на платформе Kickstarter. Можно сказать, что потенциальный потребитель был в восторге от продукта еще до его появления.

Light Panels — это система интеллектуального декоративного света, внешне выглядящая как набор треугольных модулей. Каждый модуль представляет собой RGB LED матрицу, которая может светиться в любом цвете. Light Panels управляется с компьютера или смартфона по Wi-Fi, с помощью прикосновений и голосовых команд Siri, Alexa, Google Assistant. Отдельная опция — работа в режиме цветомузыкальной установки с помощью интегрированного в каждый элемент ритм-модуля.

Читайте также  Как определить марку светодиода по внешнему виду?

Рис. 6. Сборка и работа Nanoleaf Light Panels

Деконструкция светильника

Один и способов борьбы со слепящими бликами — освещение отраженным светом. Для этого не обязательно конструировать светильники с массивными диффузорами и абажурами. Можно идти по принципу организации студийного света, используя разнесенные софит и софтбокс, либо иной способ разделения функций.

Рис. 7. Деконструкция светильника на софит и софтбокс

Наработки рекламистов

Традиционные технологии рекламного освещения все чаще проникают в пространство жилого интерьера. Композиции из неоновых трубок и светодиодных лентв духе вывесок эпохи Pin-up, лайт-боксы, объемные геометрические формы и буквы из акрила — сегодня это излюбленные приемы дизайнеров, создающих интерьеры в китчевой стилистике. Иногда такими дерзкими вкраплениями разбавляют и монотонность минималистичных пространств.

Рис. 8. Неон, лайтбокс и световой куб в интерьере

Рисуя светом на стене

Мощным декоративным приемом выступает теневой рисунок. Светильник, как правило, состоит из лампы с рефлектором, направленной на силуэт из акрила или проволочного каркаса. Настройка теневого рисунка ведется изменением дистанции от рефлектора до силуэта.

Рис. 9. Примеры теневых ламп

Сложности с выбором светильников?

Подготовим полный расчет стоимости, необходимого оборудования и 3D визуализацию для освещения вашего объекта. Это БЕСПЛАТНО — еще до покупки и заключения договора, вы сможете узнать: «Сколько и какие светильники подойдут?», «Сколько это будет стоить?», «Как это будет выглядеть?» и даже «Сколько будет наматывать счетчик?».

Тенденции рынка светодиодного освещения

Некоммерческое Партнерство Производителей Светодиодов и Систем на их основе (НП ПСС) проанализировало мировой рынок светотехнической продукции и опубликовало соответствующий отчет.

Тренды в светодиодном освещении

Светодиодное освещение демонстрирует сегодня свои преимущества перед традиционными источниками света. Рынок светодиодной продукции обладает огромным потенциалом для дальнейшего развития. Среди трендов, которые сейчас складываются в светодиодном освещении и способны повлиять на дальнейшее развитие данной сферы, можно выделить следующие:

— Снижение стоимости светодиодной продукции

Производители светодиодных светильников ставят перед собой задачу снизить цены на продукцию, чтобы активнее заменять традиционные источники света. Для этого необходимо снизить стоимость производства комплектующих. Новые технологии и наращивание серийного производства существенно снижают цены на готовые светодиоды. Однако разнообразие мощностей и типов светодиодов говорит о том, что рынок еще находится в стадии определения оптимальных параметров светодиодов для использования в той или иной сфере. Более того, стоимость светодиода в большинстве случаев несущественно влияет на конечную стоимость светильника или лампы, определяющую роль играет стоимость источника питания и системы теплоотвода. Снизить их стоимость производители стремятся, заменив в радиаторе алюминий термопластиком или используя высоковольтные светодиоды, способные работать без драйверов.

— Активное внедрение систем управления освещением

С помощью приложений для смартфонов сегодня можно эффективно управлять освещением, задавая параметры яркости, включения/выключения. Светодиодные светильники в совокупности с системами управления освещением способны снизить энергопотребление на 20-60%.

— Системы освещения на базе органических светодиодов (OLED)

OLED технологии позволяют использовать для освещения тонкие сгибаемые панели, способные имитировать природный дневной свет. Такое освещение является более естественным в отличие от обычных светодиодов, но стоимость его пока еще очень высока для массового внедрения на рынок.

Новые технологии в светодиодном освещении

Стремясь повысить эффективность светодиодного освещения, внимание производителей сконцентрировано вокруг следующих технологий:

В светодиодах эффективность излучения падает при повышении плотности тока, однако, в лазерных диодах все наоборот: с ростом плотности тока увеличивается эффективность излучения.

— Нитевидные нанокристаллы (ННК)

Нитевидные нанокристаллы – сравнительно новый материал, пока не нашедший промышленного применения. Возможность создания светодиодов на их основе активно изучается некоторыми производителями. ННК обладают уникальными свойствами: отличаются большой удельной площадью поверхности, эффективно выводят свет, свободны от механического напряжения, вызванного подложкой.

— Технология удаленного люминофора

Подразумевает пространственное разделение люминофора и чипа. Данная технология позволяет увеличить световую эффективность, уменьшить яркость и слепящий эффект, решить проблему отвода тепла и создать новые возможности для дизайна. При пространственном разделении чип и люминофор не нагревают друг друга, что благоприятно сказывается на эксплуатационных характеристиках светильника.

География и основные сферы использования светодиодного освещения

Согласно прогнозу института промышленных исследований CSIL, к 2018 г. мировой рынок светодиодной светотехнической продукции вырастет до $63,6 млрд., что почти в 3 раза больше объема 2013 г.

Объем рынка светодиодной светотехнической продукции в 2013-2018 гг., млрд долл. США

Что касается географического распределения, большая часть рынка светодиодной светотехнической продукции приходится на страны Азии – 43% (на 2015 г.), по 25% принадлежит странам Европы и Северной Америки. Ожидается, что до 2018 г. географическая структура рынка не претерпит больших изменений и процентное соотношение останется прежним.

По сегментному распределению на 2015 г. большая доля рынка светодиодной продукции принадлежит коммерческому освещению — 39,3%. На наружное освещение приходится 37,3%, на промышленное освещение – 13,7%, на жилое освещение – 9,7%. К 2018 г. процентное распределение по сегментам не претерпит серьезных изменений.

Структура рынка светодиодной светотехнической продукции по сегментам в 2013-2018 гг., %

По предварительной оценке CSIL, к 2018 г. самыми крупными рынками светодиодной светотехнической продукции станут Китай ($17,4 млрд.), Европа ($15,3 млрд.) и США ($14,9 млрд.). В плане экспорта продукции НП ПСС советует российским производителям считать приоритетным направление стран ЕС.

Sunlike — светодиодный свет нового поколения

Современные белые светодиоды, использующиеся для освещения, работают по одному принципу — светодиод светит синим светом, а люминофор, которым он покрыт, преобразует свет в белый, добавляя в него красную и жёлтую составляющую. Недостаток такой конструкции в неравномерности спектра, синем пике (из-за него некоторые учёные даже выдвинули теорию о небезопасности светодиодного освещения), и «провале» на голубом и зелёном цвете.

Компания Seoul Semiconductor разработала технологию Sunlike, в которой используются светодиоды с фиолетовым светом, покрытые трёхкомпонентным люминофором, преобразующим фиолетовый свет в полноспектральный с полноценной красной, зелёной и синей составляющей.

Технология неспроста называется Sunlike (в переводе — «как солнце»). Спектр света таких светодиодов действительно похож на спектр солнечного света, а индекс цветопередачи составляет около 97. Фактически, качество света таких светодиодов не уступает качеству света ламп накаливания.

На сайте Seoul Semiconductor указано, что маломощные модули Sunlike 0.2W с цветовыми температурами 2700K, 3000K, 4000K, 5000K и 6500K уже поставляются, а мощные модули с цветовой температурой 3000K пока в разработке.

На самом деле эти же модули, но с цветовой температурой 4000K и 5000K уже поставляются в небольших количествах отдельным заказчикам, но стоят пока очень дорого — 6 евро за 6-ваттный, 13 евро за 10-ваттный, 19 евро за 15-ваттный и 23 евро за 25-ваттный.

Энтузиасту из Беларуси, который называет себя GrowByLEDs, удалось добыть 25-ваттные модули и сделать на них экспериментальные лампы, которые я протестировал.

Круглый COB-модуль диаметром 15 мм помещён на квадратную алюминиевую подложку 19×19 мм.

Для получения более точных результатов индекса цветопередачи, цветовой температуры и спектра я измерил свет ламп со снятыми колпаками. Спектрометр Uprtek MK350D показал следующие результаты.

Спектр действительно более ровный, чем у обычных светодиодных ламп. Индекс цветопередачи около 97.

Я сравнил спектры Sunlike 4000K, обычной светодиодной лампы 4000К, люминесцентной лампы, галогенной лампы и солнца.

В экспериментальных лампах, которые я протестировал, модули Sunlike 25 Вт используются на пониженной мощности — готовые лампы потребляют 11.7 Вт. При этом лампа с модулем 4000К даёт 960 лм, лампа с модулем 5000K — 1000 лм. Со снятыми колпаками лампы дают 1133 лм и 1180 лм соответственно.

Получается, что эффективность модулей Sunlike в таком режиме составляет 97-101 лм/Вт, что не уступает обычным современным светодиодам и это очень здорово.

Читайте также  Лазерные светодиоды характеристики

Белорусские лампы на модулях Sunlike можно купить уже сейчас (от $20 за 6-ваттную до $50 за 18-ваттную). Я не публикую здесь ссылки, но в копии этой статьи на lamptest они будут.

Seoul Semiconductor не единственная компания, наладившая выпуск светодиодов нового поколения. Китайская Yuji LED также начала производить модули с фиолетовыми светодиодами и RGB-люминофором, дающие свет с CRI 97, но судя по информации на их сайте, фиолетовый пик в спектре существенно больше и эффективность модулей меньше — 65-85 лм/Вт.

Светодиодное освещение уже используется повсеместно и не может не радовать, что появляются новые технологии, делающие этот свет более качественным.

Новая технология только зарождается и лампы с модулями Sunlike пока дорогие, но весьма вероятно, что через 2-3 года существенная часть осветительных светодиодов будет выпускаться по новой технологии и лампы с модулями Sunlike или аналогичными будут стоить так же дёшево, как обычные светодиодные лампочки сейчас.

Светодиодное освещение – технология сегодняшнего дня

Экономия на свете

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.


Компактная люминесцентная лампа (CFL) Verbatim LED
Мощность 8 Вт 7,7 Вт
Сила светового потока 400 лм 500 лм
Светоотдача 50 лм/Вт 65 лм/Вт
Энергоэффективность 80% 82%
Регулирование яркости (диммирование) Избирательно Да
Вредные или опасные материалы Да, ртуть Нет
Срок эксплуатации 6 тыс. — 15 тыс. часов Ок. 40 тыс. часов
Работа на полную мощность Отложенная Мгновенная
Стоимость электроэнергии за год* 5 евро 4,7 евро
*Стоимость используемой электроэнергии рассчитана, исходя из ежедневного освещения 10 часов в день 365 дней в году при среднем тарифе на электроэнергию в Европе 0,17 евро за кВт*ч

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.

LED-лампа Verbatim Classic A с цоколем E27

LED-лампы Verbatim Classic создают комфортную атмосферу в доме

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: