Новые технологии для осветительной сети. Светодиоды – перспективное направление развития технологий освещения. Возможность подключения дополнительных датчиков

Эффект от внедрения:
-для объекта : снижение стоимости киловатт/часа за счет снижения омических потерь в проводах;
-для муниципального образования : снижение (в несколько раз) капитальных затрат на прокладку линий электропередач, особенно для кабельных линий; экономия (в несколько раз) цветных металлов; снижение затрат на эксплуатацию; исключение аварий, вследствие отсутствия короткого замыкания в проводах, в том числе и за счет опасных погодных явлений (сильный ветер, наледь и др.); снижение уровня энергопотребления за счет уменьшения потерь энергии в проводах. .
Объекты внедрения: Системы освещения , Промышленность , Насосные станции , Подстанции, электрические сети .

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

Интервью с вице-президентом и генеральным менеджером Philips «Световые решения» в России, Беларуси, Украине, Турции, Закавказье и Центральной Азии Габриеляном В.Г.

В чем преимущества светодиодных источников света перед люминесцентными? В чем они проигрывают им?
Светодиоды - одно из наиболее перспективных направлений развития технологий освещения: благодаря их уникальным характеристикам, возможности применения светодиодов практически безграничны. Светодиодные технологии имеют огромный потенциал для будущего индустрии освещения.
Если мы сравниваем светодиодные лампы и компактные люминесцентные, то основные преимущества первых следующие:

• отсутствие ртути,
• без ИК и УФ излучений,
• решение проблемы теплового излучения,
• более долгий срок службы - до 45 тыс. ч.

На данный момент перед специалистами светотехнической индустрии стоят две ключевые задачи. Во-первых, необходимо снизить себестоимость светодиодов, чтобы уменьшить цену для конечных потребителей. Сегодня на их покупку необходимо потратить порядка 1000 руб., в то время как лампы накаливания стоят около 10 руб., а компактные люминесцентные лампы - 150 руб. Во-вторых, предстоит увеличить количество света на 1 Вт потребляемой энергии. Сегодня на рынке присутствуют аналоги лампы накаливания 40 Вт, в конце года наша компания представит на российском рынке аналог ЛОН 60 Вт (потребляет 12 Вт).

Как отличить качественные светодиодные источники света от некачественных?
Первым показателем является цена светодиодного изделия - качественные светодиоды не могут стоить дешево в связи с трудоемким процессом производства светодиодных кристаллов.
Процесс создания светодиодного изделия тесно связан с процессом производства самих светодиодных кристаллов, не бывает одинаковых светодиодов, каждый светодиод обладает собственным уровнем яркости и собственным цветом. Для создания качественного светодиодного модуля, который будет содержать наиболее близкие по характеристикам светодиоды, а значит и давать однородный по яркости и цветовой температуре свет, используется огромное количество светодиодных кристаллов. В процессе отбора до 90% светодиодов отбраковывается из-за несоответствия определенным параметрам. Вот почему качественные светодиодные решения имеют цену выше, чем решения на основе низкопробных светодиодов.
Оптическая система светильника также является одним из ключевых моментов. Оптика позволяет правильно распределять свет, тем самым использовать меньшие по мощности источники света. Иногда оптика отсутствует вовсе - что означает неравномерное и небезопасное освещение, а также избыточное энергопотребление. В качественном светодиодном светильнике всегда обязательно должна присутствовать оптическая система, в идеале она должна быть изготовлена из специального стекла. Используемый в большинстве светильников пластик - стареет со временем, быстрее загрязняется, снижая тем самым световой поток светильника. Более того, оптические характеристики пластика значительно хуже чем стекла, он хуже проводит свет и хуже его распределяет.
Также важным фактором является имя производителя - есть признанные игроки светотехнического рынка, в качестве продукции которых можно быть уверенными.

Существует ли такая проблема в светодиодных светильниках как спад освещенности после некоторого срока эксплуатации? Как решается?
Светодиоды, как и все источники света, теряют свой световой поток в течение срока службы, т.е. потребляя одинаковое количество электроэнергии, с течением времени они дают меньше света. Некачественные светодиодные решения теряют значительную часть своего светового потока в первые годы эксплуатации, а к концу срока службы практически не светят.
Очень важно, чтобы производитель говорил о том, насколько сильно снижается световой поток их продукции за заявленный срок службы.

Какова ремонтопригодность светодиодных светильников? Возможны ли ситуации, при которых потребуется ремонт изделия (например, перегорит часть светодиодов или блок питания). Можно ли заменить сломанную деталь на месте или придется отправлять изделие на техническую экспертизу и гарантийный или послегарантийный ремонт продавцу?
В случае возникновения проблем со светодиодным светильником, светильник заменяется целиком или возмещается его стоимость, возможны случаи замены целиком светового модуля. Однако все эти процедуры производятся только после экспертизы светильника на фабрике. В адрес нашей компании высылаются светильники, с которыми есть проблема по качеству или второй вариант - мы просим выслать в наш адрес фотографии и иную техническую документацию. Иногда специалист компании выезжает на объект, если проблема могла возникнуть при неправильном монтаже, подключении, программировании. Во всех случаях компанией будут проводиться необходимые тестирования, на локальном или на международном уровне, для установки причин брака / поломки.
После установки причин компанией предоставляется официальное письмо-объяснение. Если причина поломки в самом светильнике, тогда стоимость брака возмещается в 100% объеме в рамках гарантийного периода.
Аналогично и в случае проблем с ПРА, ПРА заменяется целиком после проведения экспертизы.

Какие предложения уже сейчас существуют на рынке светодиодных технологий? Что уже можно применять?
Светодиодное освещение применяется в различных сферах. Оно преображает офисы, украшает улицы и предлагает энергосберегающие решения для гостиниц.

Светодиоды для магазинов
Поход за покупками - важное мероприятие. Важнейшую роль в особой атмосфере для «шопинга» играет освещение, будь то маленький бутик модной одежды или крупный универмаг. Светодиоды идеально подходят для торговли. Яркие и влекущие, они формируют атмосферу в магазине и буквально манят зайти в магазин. Свет акцентирует внимание на продукте, вызывает к нему интерес, выражает настроение, - идеальная среда.

Светодиоды для офисов
Эффективность труда повышается, если сбалансировать освещение и адаптировать его под конкретную функцию. Блики на мониторе вызывают усталость, снижается концентрация. Светодиодные решения универсальны, например, они способны менять интенсивность света в зависимости от времени суток, - люди чувствуют себя комфортно, работоспособность высока, при этом низкие расходы на электроэнергию и техобслуживание.

Светодиоды для гостиниц
Освещение в гостинице или ресторане - непростая задача. Например, коридоры, вестибюли и стойки регистрации в гостиницах должны освещаться круглосуточно без выходных. Свет должен создавать настроение, передавать атмосферу гостеприимства, комфорта и безопасности для гостей. Вместе с тем, они существенно экономят электроэнергию, требуют минимальное техобслуживание, что значительно снижает текущие расходы.

Светодиоды для наружного освещения
Требования к городскому освещению меняются. Сегодня городам требуется нечто большее, чем просто свет в темноте и безопасность на улицах, его используют, чтобы создать особую атмосферу, преображающую город в темное время суток. Светодиоды - практичное решение для наружного освещения в городах. Они универсальны, позволяя дизайнерам отказаться от традиционного статического освещения и создать гибкие решения для различных погодных условий, украсить город на праздниках. Все это - при несравнимо низких затратах электроэнергии по сравнению с традиционными световыми решениями.

Расскажите, пожалуйста, о проектах, реализованных с использованием светодиодных технологий.
Конюшенный музей, г. Санкт-Петербург
В Конюшенном музее Реставрационно-хранительского центра «Старая деревня» был реализован уникальный для российских музеев проект динамического освещения экспозиции на светодиодном оборудовании. Специально для этого выставочного пространства мы разработали акцентную систему освещения на светодиодных прожекторах, которые способны изменять не только яркость освещения, но и цветовую температуру, создавая сложные световые эффекты.
Попадая в помещение, посетители окунаются в неповторимую атмосферу вечерней улицы XIX века: теплая акцентная подсветка имитирует свет газового уличного фонаря, кружение белых пучков света - вьюгу, а базовое освещение экспозиционного зала точно передает характерный холодноватый свет петербургских белых ночей. Новая система освещения также позволяет создавать световые представления с эффектом движения карет по ночному Петербургу, что делает посещение музея незабываемым.
Все световые решения учитывают особые требования музея и позволяют существенно сократить затраты на поддержание экспозиции за счет экономии электроэнергии, обеспечивая при этом оптимальное освещение выставочных залов.

Гипермаркет «Лента», г. Санкт-Петербург
В мясном отделе было принято решение отказаться от установки прожекторов над холодильными витринами, поскольку это создавало блики. Вместо этого мясные изделия осветили изнутри, встроив светодиодные линейки в корпус холодильных камер.

Медиа-тоннель в Башне «Федерация», г. Москва
Медиа-тоннель в Башне «Федерация» - инновационный, высокотехнологичный и перспективный проект в области автоматизации зданий, реализованный в 2008 г. В рамках проекта была создана концепция и технология подсветки, конструкция из светорассеивающей ткани для создания световых эффектов, смонтировано оборудование для управления светодинамическими эффектами для Медиа-тоннеля, расположенного на -1 этаже, который служит для соединения общей зоны башни с диспетчерской по управлению и службой безопасности здания. При реализации данного проекта компания учла самые важные аспекты: возможность перепрограммирования визуальных эффектов, простое управление программами, учет температурных режимов, расположение вентиляции и проблему энергоэффективности. Этого удалось достичь благодаря использованию самых передовых светодиодных технологий. Для освещения использованы гибкие светодиодные конструкции, которые были встроены по всему периметру тоннеля. Медиа-тоннель в Башне «Федерация» на сегодняшний день является уникальным проектом в России, сочетающим в себе легкость конструкции и высокую технологичность световых решений, которые позволяют воплощать в жизнь самые креативные и технически сложные концепции.

Насколько конкурентоспособны сегодня светодиодные источники света в системах наружного освещения в сравнении с лампами ДРЛ, МГЛ, НЛВД?
В настоящее время уже существуют разумные решения на базе светодиодов для всех областей городского освещения. На прошедшей во Франкфурте-на-Майне ярмарке Light + Building, крупнейшем мероприятии светотехнической отрасли в мире были представлены новые светодиодные решения для уличного освещения - на базе нового высокотехнологичного светодиодного модуля. Данный модуль для уличных светильников создан таким образом, что при необходимости может быть функционально модернизирован согласно новейшим тенденциям в светодиодном освещении, что позволит ему долгое время соответствовать самым высоким техническим стандартам, ведь светодиодные технологии стремительно развиваются и постоянно появляются новые более эффективные решения. Кроме того, светодиодный модуль обеспечивает равномерный белый свет, вследствие чего повышается класс освещения и снижается энергопотребление за счет более четкой видимости. Высококачественная оптическая система новых светильников обеспечивает отсутствие светового загрязнения благодаря точно сформированным углам пучка и плоскому стеклу. Четыре вида сложных оптических систем, каждый из которых используется в зависимости от типа участка применения, гарантируют лучшее светораспределение на улицах, трассах, в центре города и жилых районах.
Несмотря на то, что светодиодные источники света уже практически не уступают самым современным газоразрядным лампам по своим характеристикам, светильники со светодиодными модулями пока не могут считаться эффективной альтернативой светильникам с газоразрядными лампами. Одна из основных причин этому то, что качественный светодиодный светильник такой же мощности, что и с газоразрядной лампой, стоит сейчас намного дороже. А многочисленные дешевые светодиодные светильники, наводнившие рынок, зачастую не соответствуют декларируемым производителями характеристикам.

Алексей Михайлов

Функциональное освещение – это высоко конкурентная область. В ней происходит постоянное усовершенствование технологий. Изменения затрагивают все стороны этой области. Появляются новые осветительные приборы, повышается эффективность источников света, внедряются системы управления и пр.

Большие перспективы связывают со светодиодным освещением - сферой, развивающейся стремительными темпами.

Классификация

Искусственное освещение можно подразделить на несколько больших категорий. Выделяют функциональное (рабочее), аварийное, охранное и дежурное освещение. Отдельную группу составляет архитектурное освещение, роль которого в большей степени декоративная и сводится к созданию антуража и расстановки акцентов.

Основной сегмент занимает функциональное освещение. Оно обеспечивает нормируемые осветительные условия (тот белый свет, под которым удобно работать) во всех помещениях, а также на участках вне здания, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Функциональное освещение тоже делится на несколько видов. По способу монтажа выделяют встраиваемые, подвесные, устанавливаемые на поверхность, свободно размещаемые на полу светильники. Существуют также излучающие вниз светильники, многокомпонентные системы освещения, светильники для высоких и низких пролётов, магистральные системы, реечные источники света.

В зависимости от области применения выделяют, например, освещение магазинов, предприятий, гостиниц, ресторанов, офисов, спортивных объектов, теплиц, школ, прилегающих территорий.

В каждой группе применяют свой подход. Так, освещение промышленных предприятий является наиболее сложным и комплексным сегментом искусственного освещения. Свет играет важнейшую роль в обеспечении безопасности производственного процесса. Самым верным подходом здесь является применение комплекса наиболее современных решений, например магистральных систем с интеллектуальной системой управления для получения максимальной экономии энергии. То же относится к логистическим объектам. Применение систем управления освещением на них крайне актуально. Специфика этих центров такова, что освещение требуется только в отдельных зонах склада, в которых находятся люди. При этом свет может включаться по расписанию или только во время проезда погрузчиков по складу и совершении погрузочно-разгрузочных работ.

Энергоэффективность

Энергоэффективность источников света является главным показателем в сфере функционального освещения, в отличие, например, от архитектурной подсветки, где этот вопрос в настоящее время стоит на третьем, а иногда и на более низком месте (на первом плане - сложность разработки решения, компактность светильников, создание эффектов и пр.).

Согласно СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», для искусственного освещения следует использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей светоотдачей и сроком службы. В первую очередь это разнообразные энергосберегающие газоразрядные и люминесцентные лампы. Вместе с тем в условиях общего сокращения расходов, разработки новых стандартов, зелёных инициатив и принятия законодательных актов, направленных на защиту окружающей среды, наметилась тенденция возрастания интереса к светодиодным решениям. Будучи сравнительно молодой технологией, светодиодному освещению удалось стремительно развиться, и на данный момент это наиболее перспективное направление в светотехнике. Светодиодные осветительные приборы могут использоваться практически во всех категориях искусственного освещения. Это световое решение максимально экологично с точки зрения того, что оно помогает сберечь энергетические ресурсы планеты. Кроме того, в отличие от люминесцентных ламп, светодиоды не содержат ртути, поэтому не являются опасными отходами и не требуют специальной утилизации. Правильно сконструированные светодиодные приборы превосходят традиционные светильники по ряду показателей. Они обеспечивают стабильный высококачественный цветной и белый свет практически без видимых цветовых перепадов между светильниками; имеют более высокую энергоэффективность; сохраняют высокий световой поток в течение всего срока эксплуатации; требуют минимальных затрат на обслуживание и т. д.

В настоящее время основные усилия всех ключевых игроков рынка в светодиодной сфере сосредоточены на двух моментах - повышении эффективности светодиодных решений и их удешевлении. По мере усовершенствования технологии светодиодные светильники смогут предоставить огромные возможности при модернизации систем. Например, бóльшая часть промышленного освещения, до сих пор применяемого в России, редко достигает показателя менее 10 Вт/м 2 /100 лк, а удельная мощность современных решений может составлять менее 2 Вт/м 2 /100 лк.

Большой потенциал и в уличном освещении. В этой области приобрели широкое распространение светильники с натриевыми газоразрядными лампами, недостатком которых является получаемый яркий грязно-жёлтый свет, под которым невозможно определить цвет предмета.

По сути высокое качество цветопередачи для освещения магистрали и не нужно. Важно то, что натриевые лампы вырабатывают много света, который позволяет хорошо различать движение на дороге. Но пока не создана такая светодиодная система освещения, которая превзошла бы по экономичности это решение.

Тем временем, динамика рынка такова, что в течение нескольких десятилетий происходит ежегодное снижение стоимости светодиодов в среднем на 20 % и повышение эффективности по параметрам светового потока на уровне 35 %. То есть общая эффективность светодиодов удваивалась каждые 1,5-2 года (данные LEDs Magazine).

Сейчас темпы немного снизились. Вероятнее всего, в будущем темпы продолжат замедляться, но тенденция сохранится, и основной упор будет сделан на ещё большем повышении эффективности технологии.

Современные решения для промышленных объектов и офисов

В промышленном секторе получили распространение две категории светильников - хай-беи и магистральные системы.

Хай-беи (high bay systems, дословно - светильники для высоких пролётов) чаще всего используют на производственных предприятиях и в крупных логистических центрах.

Данное световое решение основано на точечных типах световых приборов. Светильники этой категории круглосимметричные (по своей форме напоминают колокола) и в диаметре достигают 800 мм.

В настоящий момент основная доля хай-беев изготавливается на металлогалогенных лампах (один из видов газоразрядных ламп высокого давления), заменивших ранее распространённые натриевые лампы (они не соответствуют требованиям СП 52.13330.2011 для общего и местного освещения, по которым источники света должны иметь цветовую температуру от 2 400 до 6 800 K и цветопередачу не менее Ra = 50). Металлогалогенные лампы сочетают в себе очень высокий уровень светопередачи, долгий срок службы и имеют максимальную эффективность среди всех газоразрядных ламп. Существуют также светильники с люминесцентными и светодиодными лампами. Последние не нашли широкого распространения в России из-за их большой стоимости.

Помимо высокой эффективности, особенностью светильников этого типа является устойчивая работа в агрессивных средах (в помещениях, где возможны протечки, задымление, выпадение конденсата и т. д.).

Закрытый светильник и лампы в специальной защитной оболочке исключают попадание осколков и ртути в окружающую среду. Благодаря хорошим оптическим характеристикам их с успехом применяют также в помещениях с высокими потолками (порядка 15-20 м), например в выставочных залах и больших спортивных комплексах. Существуют осветительные установки, где светильники для высоких пролётов применены на высотах 40 м и более.

Магистральные системы (light-line systems) знакомы большинству по супермаркетам. Это так называемая световая линия, устанавливаемая на регулируемых подвесах. В магазинах линейные типы светильников, как правило, подвешивают над торговым оборудованием (прилавками, холодильными камерами и пр.).

По эффективности магистральные системы превосходят хай-беи. Во-первых, их можно подвесить на различную высоту и создать оптимальную освещённость по вертикали и горизонтали в конкретном помещении. Во-вторых, они хорошо себя зарекомендовали при работе с системой управления. В отличие от хай-беев, в магистральных системах обычно применяют люминесцентные лампы или светодиодный модуль. И та и другая технология позволяет автоматизировать систему освещения. Данные светильники быстро разгораются, что позволяет их моментально включать и выключать. Металлогалогенные лампы, напротив, разгораются очень медленно (иногда до 10 мин). Белый свет в них достигается горением огромного количества солей разных металлов, и перед тем, как его получить, свечение лампы сменяется с одного цвета на другой. Минус таких ламп - резкая зависимость от напряжения. Если лампу включить, не дав ей остыть, то она может выйти из строя. Чтобы этого не произошло, в конструкции металлогалогенных светильников предусматривают пускорегулирующий аппарат, блокирующий включение лампы до того состояния, при котором она сможет разжечься, не навредив себе.

Офисный сектор представлен в основном светильниками встраиваемого и подвесного типов. Наиболее рационально осветить помещение и создать комфортные условия для сотрудников позволяют подвесные светильники. Главное условие для этого - хорошо выполненный проект освещения, в котором продумана расстановка рабочих мест и учтены вероятные изменения (если возможно). В этом случае каждый светильник располагается непосредственно над рабочим столом и без каких-либо потерь обеспечивает требуемое нормами для конкретного вида деятельности освещение (например, для работы, связанной с различением объектов очень высокой точности, можно добиться необходимой освещённости рабочей поверхности в 500 лк).

Выбирая эту систему освещения, следует учитывать, что перестановка или изменение количества рабочих мест в большинстве случаев создадут огромную проблему. Линия светильников уже расставлена, и сдвинуть их уже никуда нельзя без серьёзных финансовых потерь. Если у компании нет уверенности, что офис не претерпит изменений достаточно продолжительное время, то на это решение лучше не идти.

Система освещения на встроенных светильниках, пусть и не столь эффективна, но позволяет решить вопрос с возможным «движением» внутри фирмы. Компании, как правило, остаётся выбирать между различными типами ламп. Основная европейская тенденция для этой категории светильников - переход с люминесцентных ламп Т8 (диаметр 25,4 мм) на Т5 (диаметр 15,9 мм) и далее на светодиоды. В России, как отмечают некоторые аналитики, скорее всего, минуют стадию Т5 и сразу перейдут на светодиодные лампы, поскольку уже сейчас налажен выпуск недорогих, пусть и уступающих в качестве светодиодов.

Отдельного внимания заслуживает достаточно новый тип офисных осветительных приборов - торшерные светильники. Данная технология становится всё более востребованной в Европе и США в связи с появлением зелёной сертификации. Это довольно дорогое решение. По этой причине в нашей стране такие осветительные приборы пока используются лишь в единичных проектах. Главная особенность торшерных светильников - свобода перемещения. В случае перестановок внутри компании их можно легко переместить, в отличие от подвесных приборов. Кроме того, они имеют низкую высоту подвеса, благодаря чему можно направить свет адресно, как в случае с подвесными светильниками.

Сертификация

Эффективная система освещения позволяет получить высокие баллы в системах сертификации, в частности в LEED и BREEAM. В качестве примера здания, в концепции организации пространства которого акцент сделан на свет, можно привести офис компании Jones Lang LaSalle. Такой подход позволил не только сократить потребление энергоресурсов, но и создать комфортные условия для сотрудников, а также клиентов компании. В офисных помещениях установлены подвесные люминесцентные светильники, оборудованные датчиками освещённости и присутствия. Обеспечена возможность ручного контроля параметров освещённости.

Эффективная система освещения офиса компании Jones Lang LaSalle

Интересной деталью являются динамические светодиодные панели, расположенные на потолке зоны ресепшн. Они представляют собой многоцветные программируемые светодиодные модули, покрытые звукопоглощающей тканью. Все светильники объединены интеллектуальной системой управления.

Основные требования зелёных стандартов - это наличие системы управления, обеспечивающей автоматическое включение и выключение света, изменение уровня освещённости в зависимости от уровня естественного света и пр., а также достижение высокого показателя удельной мощности освещения, измеряемого в Вт/м 2 /100 лк (как указывалось выше, у эффективных решений этот показатель может составлять 2 Вт/м 2 /100 лк и менее). Параметр показывает, какая мощность в ваттах необходима на 1 м 2 , чтобы добиться освещённости в 100 лк. Зачастую при модернизации очень сложно выявить, какой экономии удалось достичь, используя просто показатель освещённости (в люксах). На объекте нормы могли попросту не соблюдаться, и, условно говоря, вместо заявленной освещённости в 400 лк было всего 100 лк. Применение усреднённого показателя в Вт/м 2 /100 лк позволяет решить эту проблему.

Алексей Михайлов - менеджер по работе с ключевыми клиентами компании Philips Lighting.

Офис отвечает основным принципам сразу двух экологических стандартов - LEED (c оценкой «Золотой») и BREEAM («Хорошо»). Векторы в этих системах смещены в разные стороны, что особенно проявляется при оценке офисных зданий. LEED прежде всего требует достижения экономии энергоресурсов. В BREEAM в первую очередь необходимо создать комфортные условия для человека, а уже во вторую - добиваться экономии. При этом нужно неукоснительное соблюдение всех европейских стандартов по освещению, а они очень жёсткие. Чем больше экономии получится, тем выше окажутся баллы. И это действительно сложно - сэкономить там, где эргономика на высочайшем уровне. ●

СТАТЬИ

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.

Энергосберегающие устройства незаменимы в наш век, век прогрессивных технологий и повышенного энергопотребления. Повышенный спрос на светодиодные устройства способствует уменьшению цены, и они становятся доступными для простого обывателя.

Учитывая постоянное понижение цены, замена обычных лампочек на светодиодные сегодня стала выгодной. Раньше их использовали только для подсветки, а сегодня более 50 процентов рынка светодиодов приходится на освещение. Кроме этого, ученые не стоят на месте и постоянно развивают новые решения. Сегодня важными аспектами в разработках являются интеллектуальность, мощность и минимальное энергопотребление решений.

Светодиодные лампы LED SlimStyle

Их производством занимаются такие известные компании, как NliteN и Philips. Это тонкие и легкие лампы. Основным достоинством является то, что лампа имеет теплоотвод. На нем располагаются 26 светодиодов. Срок эксплуатации LED SlimStyle – 3 года, а заявленная стоимость – всего около 10 долларов. По мнению производителей, такую лампу можно использовать при освещении квартиры или дома.

LED-лампы с настройкой цвета

Компания Philips представила на рынке LED-лампы, которые способны излучать любой цвет в радиусе своего действия. Комплект состоит из ламп (3 штуки) и концентратора. Кроме этого, устройство интеллектуально. Пользователь может управлять им с мобильного телефона, где можно запрограммировать график работы освещения, установить режимы и цвета излучения.

Светодиоды-GaN на кремниевых подложках

Инновационная разработка – технология GaN. Особенностью этого решения является использование кремниевых подложек, которые пришли на смену сапфировым. Первые не прижились в устройстве из-за высокой цены, кремниевые подложки значительно дешевле (на 30%). Устройства, произведенные по технологии GaN, имеют высокую яркость свечения и минимальное потребление электроэнергии. Сегодня разработкой GaN занимаются ARC Energy, Toshiba и другие компании.

GaN-светодиоды на GaN-подложках

Еще одним направлением технологии GaN является разработка GaN-светодиодов. Она выгодно отличается от своей предшественницы качеством цветопередачи и интенсивностью излучения. Данной разработкой занимается компания Soraa. Специалисты считают, что использование идентичной подложки (не кремниевой или сапфировой) значительно упрощает процесс производства и снижает стоимость продукции.

Светильники Human Centric Lighting (HCL)

Особым направлением является адаптация освещения к особенностям человеческого организма. Сегодня уже есть светильники, в которых интенсивность светового потока зависит от биоритмов человека. Производители считают, что такие лампы способны повысить настроение, нормализовать сон и увеличить работоспособность.