СОДЕРЖАНИЕ #5, 2015 РЫНОК 2 Леонид Феоктистов Тенденции и перспективы рынка светодиодной светотехники в России 6 Interlight Moscow powered by Light+Building 2015 представляет ИСТОЧНИКИ СВЕТА
36 Владимир Смолянский, Сакен Юсупов Легче пуха, ярче солнца. Светильник с активным охлаждением УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ 42 Дмитрий Завьялов Econex Smart – беспроводная система управления освещением ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯ
12 Светодиоды CITIZEN Electronics в промышленном освещении
46 Сергей Исполатов Металлогалогенный или светодиодный?
14 Новое поколение COB-светодиодов и SMD-светодиодов 3535 от ProLight Opto
48 Высокое освещение от IEK: светотехнические проекты любой сложности
16 Юрий Молодкин Duris S2 от Osram OS – новое слово в сегменте внутреннего освещения
52 Влагозащищенные светильники WOLTA – универсальное решение
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ, ДРАЙВЕРЫ 22 Светодиодные драйверы для различных применений. Обзор РАЗРАБОТКА И КОНСТРУИРОВАНИЕ 24 Вячеслав Гавриков Модули защиты для уличного светодиодного освещения 32 Алек Макдесян, Тонг Хуних Преимущества технологии PoE для светодиодного освещения
54 Светодиодная лампа VOLPE серии OPTIMA. Редакционный обзор 58 Витрина ИЗОБРЕТЕНИЯ В СВЕТОТЕХНИКЕ 61 Сергей Титков Офисное освещение ПРОЕКТЫ 68 Татьяна Кощеенко Ассоциативный ряд при разработке концепции архитектурного освещения
Руководитель проекта «Современная светотехника»: Ольга Попова; ответственный секретарь: Марина Грачёва; редакторы: Екатерина Самкова; Владимир Фомичёв; редакционная коллегия: Сергей Миронов; Борис Рудяк; Владимир Фомичёв; Леонид Чанов; реклама: Антон Денисов; Елена Живова; распространение и подписка: Марина Панова, Василий Рябишников; директор издательства: Михаил Симаков Адрес издательства: Москва,115114, ул. Дербеневская, д. 1, п/я 35, тел.: (495) 741-7701; факс: (495) 741-7702; эл. почта: info@elcp.ru, www.elcp.ru ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА: Мир электроники (Самара): 443080, г. Самара, ул. Революционная, 70, литер 1; тел./факс: (846) 267-3139, 267-3140; е-mail: info@eworld.ru, www.eworld.ru. Радиоэлектроника: 620107, г. Екатеринбург, ул. Гражданская, д. 2, тел./факс: (343) 370-33-84, 370-21-69, 370-19-99; е-mail: info@radioel.ru, www.radioel.ru. ЭЛКОМ (Ижевск): г. Ижевск, ул. Ленина, 38, офис 16, тел./факс: (3412) 78-27-52, е-mail: office@elcom.udmlink.ru, www.elcompany.ru. ЭЛКОТЕЛ (Новосибирск): г. Новосибирск, м/р-н Горский, 61; тел./факс: (3832) 51-56-99, 59-93-31; е-mail: info@elcotel.ru, www.elcotel.ru. Издательство «Электроника инфо»: 220015, Республика Беларусь, г. Минск, пр. Пушкина 29Б. Teл./факс: +375 (17) 204-40-00. E-mail:electronica@nsys.by, www.electronica.by. IMRAD (Киев): 03113, г. Киев, ул. Шутова, д. 9, оф. 211; тел./факс: +380 (44) 495-2113, 495-2110, 495-2109; е-mail: imrad@tex.kiev.ua, www.imrad.kiev.ua; Представитель в Китае и Тайване (Media Representative in China/Taiwan/Hong Kong) Pro Media Services Co., Ltd., Mr. K.H.Pu. Tel: +886-4-24730700 (БЕСПЛАТНО), +886-4-24730700, Fax: +886-4-24731316. Email: image.media@url.com.tw. Skype: image.media Индекс для России и стран СНГ по каталогу агентства «Роспечать» — 33218, индекс для России и стран СНГ по объединенному каталогу «Пресса России. Российские и зарубежные газеты и журналы» — 73556. Свободная цена. Издание зарегистрировано в Комитете РФ по печати. ПИ № ФС77-37935. Редакция не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. Ответственность за достоверность фактов, исследований, собственных имен и прочих сведений несут авторы публикаций. Тираж 10 000 экз. Учредитель: ООО «ИД Электроника». Отпечатано в типографии ООО «Акцент Групп», 194044, Санкт-Петербург, Б. Сампсониевский пр., д. 60 лит. И
рынок
Тенденции и перспективы рынка светодиодной светотехники в России Леонид Феоктистов, аналитик, ООО «АтомСвет» Еще несколько лет назад светодиодная светотехника была лишь интересной новинкой. Однако к настоящему времени светодиодные светильники заняли прочное место в ассортименте ведущих российских и мировых производителей светотехники. Этот путь был преодолен всего за несколько лет: старт светодиодной гонки был дан в 2009 г. с принятием ФЗ 261 «Об энергосбережении». С 2009 г. доля светодиодных технологий на российском светотехническом рынке выросла практически с нуля, достигнув к текущему моменту около 20%. При этом светодиоды представлены во всех сегментах осветительной техники, начиная с промышленного и уличного освещения и заканчивая освещением офисов, складов, торговых центров и т. д. В последние два года в разы вырос рынок светодиодных ламп под цоколь Е27, применяемых в быту. В определенном смысле, светодиодные лампы повторяют путь компактных люминесцентных ламп (КЛЛ, известных в быту как «энерго сберегающие» лампы) на своем рыночном пути. Кроме того, появились первые признаки того, что светодиоды уже в ближайшее время могут оттеснить КЛЛ на «обочину» этого пути. Одной из характерных черт российского рынка светодиодных светильников является более высокая доля промышленного освещения, чем, к примеру, у европейского. Эта специфика обусловлена тем, что одним из основных драйверов развития российского светодиодного рынка являются программы модернизации освещения крупных госкорпораций,
2
www.lightingmedia.ru
а в последние годы и частных предприятий. Это обстоятельство является мощным стимулом для развития российского производства промышленных светодиодных светильников, продукция которых стала качественным эквивалентом изделий европейских светотехнических брендов. В настоящее время российский сегмент рынка промышленного светодиодного освещения представлен ведущи-
ми профильными производителями светодиодной светотехники, к которым относятся «АтомСвет», «Ледел», «Оптоган», «Светлана-Оптоэлектроника», «Фокус», а также основными российскими производителями традиционной светотехники – компаниями «Световые технологии», GALAD, «Ардатовским светотехническим заводом» и т. д. К сожалению, по-прежнему много продукции «гаражного» производства, и в этом
рынок заключается одна из проблем отечественного рынка. Кризис 2014–2015 гг. нанес серьезный удар по российскому светотехническому рынку. В частности, сократилось финансирование многих программ модернизации, в результате чего многие проекты оказались замороженными. К примеру, рынок профессионального освещения существенно просел в первом полугодии 2015 г. – сократились и количество потребителей, и средние объемы закупок. Хотя в последние месяцы наметилась тенденция к стабилизации, по итогам года будет, видимо, зафиксировано существенное падение рынка. Парадоксально, но факт – при этом наименее всего пострадал рынок светодиодного освещения. К примеру, по данным участников рынка, наблюдается рост продаж светодиодных ламп на фоне падения продаж ламп других типов, исключая лампы накаливания. Можно сказать, что потребители в кризисной ситуации сделали свою ставку на эффективность, которая в данном случае имеет двоякий характер – энергоэффективность и эффективность низкой цены. Наблюдаются признаки оживления и на рынке светодиодного промышленного освещения. Разумеется, это не значит,
что ситуация близка к благополучной: кризис очень серьезно задел ряд ведущих российских производителей светодиодной светотехники, в особенности тех, у кого были большие кредитные обязательства. В текущей кризисной ситуации на первый план выходят два основных преимущества светодиодных светильников – высокая энергоэффективность и длительный срок службы. Светодиодные светильники потребляют в 8–10 раз меньше электроэнергии, чем светильники с лампами накаливания, и в 2–3 меньше светильников с лампами ДРЛ. При сравнении со светильниками на лампах ДНаТ (уличными и магистральными светильниками) имеется примерный паритет, но современные модели светодиодных светильников ощутимо экономичнее светильников с натриевыми лампами. Кроме того, светодиодное освещение обладает дополнительными преимуществами – высокой цветопередачей, длительным сроком службы и широкими возможностями по диммированию, что делает светодиодные светильники идеальным типом изделий для создания управляемых систем уличного освещения. Таким образом, можно надеяться, по итогам текущего года степень
«проседания» светодиодного сегмента российского светотехнического рынка окажется намного ниже сокращения рынка традиционных систем освещения. Возможен даже небольшой рост. При этом собственно светодиодный сегмент станет мощным фактором поддержки светотехнического рынка как такового. Немаловажно и то, что в текущем году правительство фактически подтвердило курс на энергосбережение. Одним из важных драйверов развития светодиодного российского рынка в 2016 г. обещает стать Постановление правительства РФ № 898 от 28.08.2015 г. Согласно этому документу, с 1 июля 2016 г. вводится запрет на закупки для государственных и муниципальных нужд стандартных люминесцентных ламп с цоколем G13 и ДРЛ, а также светильников для ДРЛ наружного освещения. Эта мера должна стимулировать увеличение спроса на светодиодные системы во всех секторах, где присутствуют компании с государственным участием. В частности, ожидается увеличение спроса на применение светодиодных светильников в системах городского наружного освещения, а также в различных учреждениях – от школ и больниц до офисных помещений.
Современная светотехника, #5 2015
3
рынок В 2016 г. можно надеяться и на оживление рынка промышленных светодиодных светильников – основного для нашей компании. Это, кстати, один из сегментов, где энергоэффективность светодиодных светильников проявляет себя в максимальной степени, что обусловлено, в частности, большим парком светильников с ДРЛ на промышленных предприятиях. Их замена светодиодными изделиями окупает проект уже через 2–3 года, а в дальнейшем приносит предприятию ощутимую экономию средств за счет меньшего потребления электроэнергии. При всем богатстве предложения на текущий момент (в РФ имеется несколько сотен производителей промышленных светодиодных светильников) все больше ощущается потребность, с одной стороны, в дешевых и качественных светодиодных
решениях, а с другой – в качественном светотехническом оборудовании для «премиум»-сегментов, например, в светодиодных светильниках для горячих цехов, взрывозащищенных светильниках и т. д. Эта тенденция, как ожидается, станет общей для всех сегментов российского рынка светодиодной светотехники и больнее всего ударит по производителям продукции среднего уровня, вынудив их либо к уходу с рынка, либо к специализации. Наша компания специализируется на производстве светодиодных светильников для тяжелых и экстремальных условий эксплуатации (базовая линейка – AtomSvet Plant и взрывозащищенная версия AtomSvet Plant Ex). Мы ожидаем, что в 2016 г. спрос на нашу основную продукцию увеличится, а, кроме того, представляем ряд бюджетных решений, которые могут заинтересо-
вать потребителей, для которых цена является определяющим фактором. Мы также ожидаем прорыва в сегменте светодиодного тепличного освещения, который формируется буквально на наших глазах. В этом сегменте наша компания занимает лидирующие позиции. Наши светильники прошли успешное тестирование в нескольких крупных тепличных хозяйствах, доказав свои преимущества перед светильниками с лампами ДНаТ, и в настоящее время применяются для промышленного выращивания салата. В целом, несмотря на продолжающиеся кризисные явления в экономике, можно утверждать, что светодиодный светотехнический рынок прошел испытание кризисом. И уже в следующем году мы можем увидеть возобновление устойчивых поступательных тенденций в этом важном сегменте светотехники.
Наноцентр Мордовии инвестирует в трансфер технологии производства гибких светильников финской компании Flexbright Центр нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия (ЦНН РМ) и финский стартап, занимающийся разработкой гибкой светодиодной пленки Flexbright, подписали инвестиционное соглашение об участии наноцентра в капитале компании и трансфере технологии на территорию России. Компания Flexbright была основана в 2013 г., однако уже достигла серьезных успехов в развитии инновационных продуктов в освещении. Оригинальная разработка финских инженеров LEDFOIL, созданная в сотрудничестве с Центром технических исследований Финляндии VTT, основана на печатном методе производства гибкой светоизлучающей пленки в рулонах. Такое прозрачное полотно обладает малым энергопотреблением и имеет очень малую толщину менее 1 мм, что само по себе является революцией в светотехнике. Благодаря характеристикам этого совершенно нового решения существенно расширяется область применения световых элементов, начиная с широкоформатного освещения крупных объектов и заканчивая интеграцией в строительные и отделочные материалы – например, в обои или домашний текстиль. Кроме того, изделие создано на платфор-
4
www.lightingmedia.ru
ме IoT («интернет вещей») – встраиваемые в полотно датчики позволяют автоматически управлять потоком светоизлучения. Это революционное решение значительно увеличит объем светотехнического рынка за счет применения в новых сегментах. «Инвестиции в финский стартап позволяют нам двигаться в мировом тренде развития светотехнических технологий. Массовое производство продукции по технологии LEDFOIL будет запущено в Саранске. Помимо этого, с нашими финскими коллегами, а теперь и партнерами, мы создаем Инжиниринговый центр гибких источни-
ков света, который займется развитием прикладных решений для российского и глобального рынков», – заявил Дмитрий Крахин, генеральный директор ЦНН РМ. http://cnnrm.ru
РЕКЛАМА
рынок
Interlight Moscow powered by Light+Building 2015 представляет Международный год света и световых технологий, Форум «Интернет вещей», открытые испытания оборудования для инсталляторов – что нового представит выставка Interlight Moscow powered by Light+Building в 2015 г.?
I
Interlight Moscow powered by Light+Building – лидирующая выставка в России и странах СНГ, демонстрирующая полный спектр продукции и технологий в области освещения, электротехники и автоматизации зданий – откроет свои двери для профессионалов в ЦВК «Экспоцентр» (Москва) 10 ноября 2015 г. Продолжая традиции международной выставки Light+Building в Германии, Interlight Moscow powered by Light+Building представит комплексные решения на пути к безопасности, комфорту и энергоэффективности. 2015 г. объявлен Генеральной Ассамблеей ООН Международным годом света и световых технологий. В связи с этим уже сейчас к выставке приковано особое внимание авторитетных российских и международных профессиональных ассоциаций и государственных структур. Министерство промышленности и торговли Российской Федерации, Роснано, Фонд Сколково, ВНИСИ им. С. И. Вавилова, «Некоммерческое партнерство производителей светодиодов и систем на их основе» (НП ПСС), Ассоциация европейского бизнеса в России (AEB), Светотехническая торговая ассоциация (СТА), KNX Россия, KNX International, KNX User Club CIS and Baltic, Союз московских архитекторов, Союз дизайнеров России, Московский государственный строительный университет (МГСУ), Московский энергетический институт (МЭИ), EnOcean Alliance, Континентальная ассоциация авто-
6
www.lightingmedia.ru
матизации зданий (CABA), LonMark RUS, LonMark International, Торговый отдел посольства Республики Корея (KOTRA), Международная ассоциация светодизайнеров (IALD), Тайваньская ассоциация экспорта осветительного оборудования, Китайская ассоциация
светотехнической отрасли, Испанская ассоциация производителей светотехники (ANFALUM) оказали официальную поддержку выставке Interlight Moscow. Традиционно выставка демонстрирует продукцию семи тематических направлений: техническое освещение
РЕКЛАМА
рынок (павильоны 1 и Форум); декоративное освещение (павильон 7); электричес кие лампы (павильон 1); светодиоды/LED (павильон 8); автоматизация зданий и «умный дом» (павильон 1); электротехника (павильон 1); праздничное освещение (павильон 8). В общей сложности, экспозиция Interlight Moscow займет четыре выставочных павильона ЦВК «Экспоцентр». Ведущие компании из 19 стран мира представят свою продукцию и услуги на площадке Interlight Moscow. Экспозиция предназначена для профессионалов в области светотехники, электротехники, автоматиза-
инсталляторов; архитекторов внутренних пространств и дизайнеров. Среди ключевых участников: OSRAM Opto Semiconductors GmbH (Германия) (партнер секции LED на выставке); Seoul Semiconductor (Корея); WAGO (Германия); ABB (Германия); «Вартон» (Россия); Uniel (Россия); БЛ ГРУПП (Россия); Jung (Германия); Esylux (Германия); IEK (Россия); «Амира» (Россия); «Атомсвет» (Россия); Fael Luce (Италия); Makel (Турция); Mantra (Испания); Vita (Дания); LEDS- C4 (Испания); «Сонекс» (Россия); «Технолайт» (Россия); Hugo Brennenstuhl (Германия); «Ардатовский светотех-
Коллективные стенды Германии, Италии, Испании, Турции, Китая, Тайваня и Гонконга будут ярко представлены на выставке 2015 г. Как никогда прежде, бизнеспрограмма выставки насыщена практическими семинарами, мастерклассами и конференциями. Среди ключевых событий следующие. LED Forum (10–11 ноября) – крупнейшая международная конференция по светодиодным технологиям в освещении в России и Восточной Европе. Главными темами форума в 2015 г. станут: влияние светодиодов на здоровье человека (human centric
ции зданий; представителей торговых компаний (опт и розница); проектировщиков; инженеров; девелоперов; строителей; управляющих компаний;
нический завод» (Россия); «Белинтегра» (Беларусь); Vossloh-Schwabe (Германия); Arrant Light Oy (Финляндия); Klus (Польша) и многие другие.
lighting); перевод госсектора РФ на светодиодное освещение; системы управления светодиодным освещением; преимущества и сложности работы с международными рынками. Международный форум «Автоматизация зданий и энергоэффективность», организованный совместно с Ассоциацией европейского бизнеса в России (AEB), пройдет 12 ноября. В центре дискуссии – вопросы обеспечения максимальной энергоэффективности при проектировании и использовании зданий. Представители ведущих международных разработчиков систем автоматизации, девелоперы и инвесторы поделятся опытом внедрения новых технологий.
Краткая информация о Messe Frankfurt Messe Frankfurt – крупнейший выставочный организатор в Германии с общим объемом продаж 554 млн евро и 2130 сотрудниками во всем мире. Глобальная выставочная сеть Messe Frankfurt, представленная 29 филиалами и 57 международными представительствами, взаимодействует с клиентами в 160 странах мира. Мероприятия, за проведение и организацию которых отвечает выставочный концерн Messe Frankfurt, проходят в более чем 30 странах мира. В 2014 г. компания провела 121 выставку, более половины из которых прошли за пределами Германии. Выставочные площади Messe Frankfurt – 10 выставочных павильонов и Конгресс залов – занимают 592127 кв. м. Концерн является государственной собственностью: 60% акций принадлежат городу Франкфуртуна-Майне, 40% – земле Гессен. Более подробную информацию см. на сайте компании www.messefrankfurt.ru.
8
www.lightingmedia.ru
РЕКЛАМА
рынок В 2015 г. вновь пройдут мероприятия, успешно стартовавшие на выставке в прошлом году. Форум «Светотехника: нормы, стандарты, измерительное оборудование», организованный совместно с ВНИСИ им. С. И. Вавилова и компанией ЛБК, состоится 12 ноября. На мероприятии будут рассмотрены действующие стандарты в области светотехники в РФ, современные средства измерения светотехнических характеристик от компаний-производителей. Форум является информационным пространством для обмена опытом между специалистами испытательных лабораторий и представителей компаний-производителей, а также дискуссионной площадкой для обсуждения актуальных вопросов стандартизации, метрологии и испытаний. HR-Форум «Малобюджетные HR-решения», впервые состоявшись в 2014 г., собрал большое количество участников. В этом году мероприятие будет организовано совместно с компанией ЛБК, генеральным партнером выступит кадровое агентство «Визави Консалт». На форуме будут затронуты такие темы как аутсорсинг или inhouse, нематериальная мотивация, практические кейсы по результатам внедренных малобюджетных решений в компаниях. Помимо традиционной деловой программы на выставке Interlight Moscow будут представлены новые мероприятия:
10
www.lightingmedia.ru
«Плагфест – Осень 2015» – новый формат практического мероприятия, где производители систем автоматизации зданий/«умный дом», совместимых со стандартом KNX, из России, Европы, Америки и Азии предоставят оборудование для открытого тестирования инсталляторами. Производители получат возможность непосредственно пообщаться с профессионалами рынка, еще не знакомыми с их продукцией. Инсталляторы смогут увидеть, как практически настраиваются устройства в системе ETS, задать вопросы техническому специалисту компании-производителя, а также прокомментировать и дать оценку по результатам тестирования оборудования. Организованное совместно с KNX User Club CIS and Baltic мероприятие «Плагфест – Осень 2015» будет проходить на объединенном стенде KNX City (павильон 1, стенд № 1, А20). Форум «Интернет вещей: новая концепция умного дома» состоится 10 ноября на конференц-площадке AGORA (павильон 1). Соорганизатором мероприятия выступит компания EVIKA. В настоящее время, когда масштаб использования интернета достиг статуса «глобальный», логичным стало распространение большого количества интеллектуальных устройств, готовых взаимодействовать друг с другом. Именно это обстоятельство и привело к появлению технологии «интернета вещей» (Internet of Things, IoT), которая все чаще встречается
в нашей жизни. Какие решения предлагает интернет вещей для комфортной и экономичной жизни? В течение всех четырех дней на выставке будут работать открытые конференц-площадки AGORA и Interlight Design Academy. Многочисленные семинары, мастер-классы, открытые дискуссии и образовательные мероприятия традиционно привлекают внимание большого количества профессионалов в области светотехники, автоматизации зданий, электротехники, дизайна и архитектуры. В рамках деловой программы выставки состоится награждение победителей конкурса «Российский светодизайн – 2015». Главным призом станет поездка во Франкфурт, на выставку Light+Building в 2016 г. Жюри из сферы дизайна и архитектуры, науки, СМИ и бизнеса определят лучший проект в первый день выставки. Interlight Moscow powered by Light+Building – ведущее профессиональное событие в России и странах СНГ. Это мероприятие относится к семье выставок Light+Building, которые проводятся компанией Messe Frankfurt GmbH. Главная выставка Light + Building пройдет 13–18 марта 2016 г. во Франкфурте-на-Майне (Германия). Более подробную информацию см. на www.interlight.messefrankfurt.ru. Ждем вас 10–13 ноября на выставке Interlight Moscow powered by Light+ Building.
РЕКЛАМА
источники света
Светодиоды CITIZEN Electronics в промышленном освещении
В
Важность правильной организации промышленного освещения сложно переоценить. От него напрямую зависит, в первую очередь, безопасность условий труда. Кроме того, не следует забывать о комфорте персонала – грамотно подобранное освещение снижает утомляемость человека в течение рабочего дня, что положительно сказывается на производительности труда. Не будет преувеличением сказать, что освещение в промышленных помещениях является важным фактором эффективности всего производственного процесса. По этим причинам следует серьезно относиться к освещению не только существующих, но и новых объектов. Особое значение имеет качество освещения, которое обеспечивают промышленные светильники. Светодиодные промышленные светильники значительно превосходят светильники на основе традиционных источников света практически по всем параметрам. Преимущества светодиодных промышленных светильников: продолжительный срок службы: только гарантийный срок службы многих производителей достигает 50 тыс. ч непрерывной работы; отличное качество освещения, которое обеспечивается высоким коэффициентом цветопередачи,
контрастностью, отсутствием эффекта мерцания, естественностью излучаемого света. К промышленному освещению предъявляются более высокие требования, чем к офисному. Например, для освещения сборочного конвейера требуется четкое соответствие норме освещенности, комфортная для глаз цветовая температура, а также отсутствие мерцания. При размещении источников света в производственных помещениях осуществляются сложные вычисления с учетом установленных норм, требований к износостойкости, надежности, экономичности и устойчивости к различным вибрациям. Обязательное условие для промышленныхсветодиодных светильников состоит в том, что они должны стабильно работать в течение длительного периода времени без замены. Продолжительность работы светодиодного светильника зависит от нескольких факторов – его адаптации к конкретным условиям эксплуатации (к высокой температуре окружающего воздуха, агрессивной среде и т. д.) и от качества основных компонентов, прежде всего драйвера и светодиодов. В этой публикации мы рассмотрим светодиоды компании Citizen Electronics. Эти изделия работают
Таблица. Модели светодиодов от Citizen Electronics для промышленных светодиодных светильников (показатели приведены для 4000 К) Наименование светодиода
Мощность*, Вт
CLU046-1212C1-403M2G2 CLU046-1812C1-403M2G2 CLU046-1818C1-403M2G2 CLU056-1825C1-403M2G2 CLU056-3618C1-403M2G2 CLU550-3625C1-403M2G2-B24**
60 90 130 180 260 243
Эффективность при CRI (мин.) = 80, лм/Вт (Tc = 65°С) 134 130 127 134 128 136
Эффективность при CRI (мин.) = 70, лм/Вт (Tc = 65°С) 144 140 138 144 138 146
* Значение мощности равно 50% от максимально допустимой для каждой модели светодиодного модуля. ** Максимальная мощность матрицы равна 595 Вт, значения приведены для Tj = 85°С.
12
www.lightingmedia.ru
в широком диапазоне мощности 3–595 Вт, их цветовая температура составляет 2700–6500 К. В таблице перечислены модели светодиодов от компании Citizen Electronics для создания промышленных светодиодных светильников. Промышленные светильники должны отвечать следующим задачам: формирование комфортной обстановки, способствующей выполнению коллективом своих трудовых обязанностей; создание условий в помещении, отвечающих утвержденным законодательством нормативам; оптимизация расходов компании на энергоресурсы и использование оборудования. В соответствии с этими задачами к промышленному освещению предъявляются следующие требования: долговечность; износостойкость; устойчивость к действию механических факторов: вибрациям, ударам и т. д.; низкое потребление электроэнергии; безопасность и простота использования. Для решения этой задачи «Ардатовский светотехнический завод» разработал ряд светильников с использованием светодиодных матриц от компании CITIZEN Electronicss. Эти светодиоды идеально соответствуют всем перечисленным выше требованиям. Так, например, серия светильников ДСП04 Star (см. рис. 1) обладает многими важными качествами, к которым относятся удобство в монтаже, срок службы более 50000 ч, надежность, устойчивость к высоким и низким температурам. Благодаря современным промышленным светодиодным светильникам появилась возможность создавать
источники света
Рис. 2. Светильник КВАДРО Д-1212DC ОАО ГСТЗ
Рис. 1. Светильник ДСП04 Star ОАО АСТЗ
оптимальные световые эффекты и интеллектуальные системы освещения для всех помещений. Излучение этих светильников комфортно для глаз человека, поскольку не создает ни бликов, ни ослепляющего эффекта. В отличие от люминесцентных ламп, светодиоды не требуют времени на прогрев и начинают излучать на полную мощность сразу после включения. Они неприхотливы в сервисном обслуживании, могут устанавливаться не только снаружи, но и внутри производственного здания. Среди общей номенклатуры разнообразных светотехнических приборов взрывозащищенные и взрывобезопасные светильники занимают особое место. Эти осветительные приборы предназначены для особых, экстремальных условий эксплуатации. Их устанавливают в агрессивных и опасных средах, где могут постепенно накапливаться или неожиданно происходить выбросы взрывоопасных смесей. В первую очередь, речь идет о предприятиях газовой, нефтяной, нефтехимической, химической, деревообрабатывающей, лакокрасочной, текстильной и других отраслей промышленности. В подобных условиях достаточно мелкого замыкания, микроскопической искры, чтобы последствия были трагическими и необратимыми. Для эксплуатации в таких условиях необходим эффективный и безопасный источник света. Гагаринский светотехнический завод решил эту задачу, разработав светильники КВАДРО
Д‑1212DC и КВАДРО-Г (см. рис. 2). Светодиоды от CITIZEN Electronics, обладающие высокой цветопередачей, световой эффективностью и надежностью, отлично подошли для реализации этого проекта. В июне 2015 г. была представлена новинка компании CITIZEN Electronics – серия светодиодов Monster. Данная продукция отличается высокой мощностью и огромным световым потоком. Эта серия находит применение в тех случаях, когда требуются мощные источники света, например для освещения стадионов, аэропортов, карьеров и других больших объектов.
Светодиодная матрица СОВ Monster выполнена в стандартном габарите CLU05x. Кристаллы на матрице распределены таким образом, чтобы была возможность применить 2 стандартных источника питания 200–275 Вт. Это решение позволяет получить 60000 лм с одной матрицы (см. рис. 3). Важнейшим вопросом нормальной и продолжительной работы драйвера является соблюдение рабочей температуры кристалла Tj < 140°C. Далее показаны примеры применения матрицы MonsterCLU550 совместно с радиаторами на термотрубках. Драйвер работает в режимах 250 и 500 Вт; на графике указано время выравнивания температуры в зависимости от мощности матрицы (см. рис. 4). Светодиоды CITIZEN Electronics подойдут для решения любых задач при создании качественного и экономичного освещения промышленных предприятий. www.citiled.ru – японское качество для ваших лучших решений! Interlight – Москва, 10–13 ноября 2015 г., Форум, F.E90
Один основной СОВ PS1
PS2
PS1
PS2
Высокое КПД теплоотвода
Рис. 3. Применение матрицы MonsterCLU550
Рис. 4. Показатели работы CLU550
Современная светотехника, #5 2015
13
источники света
Новое поколение COB-светодиодов и SMD-светодиодов 3535 от ProLight Opto
К
Компания ProLight Opto Technology (см. рис. 1), которая была основана в 2004 г. в Тайване, занимается научными исследованиями в области светодиодов, их разработкой и производством для систем освещения. ProLight создала единственную в своем роде технологию люминофорного покрытия и корпусирования, которая обеспечивает превосходные оптические характеристики и тепловое рассеивание в осветительных приборах. С 2010 г., когда появились первые светодиодные COB-модули для освещения, компания ProLight непрерывно совершенствует эту технологию (см. рис. 2). Недавно ProLight анонсировала новую серию этих приборов на основе двухступенчатых эллипсов МакАдама, качество которых соответствует уровню ведущего стандарта светотехнической отрасли. Новое поколение COB-модулей серии С имеет малые размеры и высокую плотность
Рис. 2. Стандартный светодиодный COB-модуль от ProLightOpto Technology в Тайване
источников света. Кроме того, эти высокомощные модули обеспечивают высокую плотность светового потока, расширяя возможности проектирования ламп и светильников. COB-модули новой серии работают в диапазоне мощности 7–250 Вт. Теплое белое (2700–3000 K) и нейтральное белое свечение (4000 К) находятся в пределах двухступенчатых эллипсов Мак Адама, обеспечивая хорошую цветовую однородность. В таблице представлены некоторые основные параметры COB-модулей трех серий от компании ProLight. Характеристики светодиодных источников света компании ProLight также представлены в широком диапазоне. В первую очередь, к ним относятся светодиоды в корпусе 3535 – в их ассортимент входят модели с красным, зеленым, синим, янтарным, УФ-, ИК-свечением и др. Излучение на разных длинах волн используется в лампах для освещения сельскохозяйственных растений, сцен и архитектурных строений. Более того, поскольку светодиоды в корпусе 3535 обеспечивают освещение в угле 55–60°, они пригодны для создания уникальных осветительных систем. Монтаж светодиодов серии Phenix 3535 (см. рис. 3) с белым свечением осуществляется по запатентованной ProLight технологии High Thermal Eutectic, благодаря которой ток
Рис. 1. Штаб-квартира компании ProLight Opto Technology в Тайване
управления достигает 1000 мА. Как правило, для монтажа светодиодных кристаллов используется стандартный эвтектический припой AuSn с теплопроводностью около 58 Вт/(м•К). ProLight разработала эвтектический материал с теплопроводностью выше 160 Вт/(м•К). Этот уникальный материал позволяет уменьшить тепловое сопротивление и управлять светодиодами с помощью тока большей величины для оптимизации их светового потока. Управляющий ток для светодиодов серии Phenix 3535 составляет 700–1200 мА, а максимальное значение светового потока достигает 370 лм (холодное белое свечение), что соответствует требованиям коммерческого и наружного освещения. Компания ProLight занимается разработкой высокомощных светодиодов более 10 лет. В ближайшем будущем она намеревается выпустить 1500‑мА SMD-светодиоды, которые найдут спрос во множестве изделий ее клиентов. Более подробную информацию см. на www.prolightopto.com
Таблица. Основные параметры COB-модулей серий PACE, PACF и PACG от компании ProLight
Мощность (макс.), Вт Размер, мм LES, мм Цветовая коррелированная температура
14
www.lightingmedia.ru
7/14/21/28 57 110 13,5×13,5×0,9 19,0×19,0×0,9 28,0×28,0×0,9 11,2 17 24,5 Ra=80 мин. (3-ступ. эллипс МакАдама) 4740–5310 K Ra=80 мин. (2-ступ. эллипс МакАдама) 3900–4070 K Ra=80 мин. (2-ступ. эллипс МакАдама) 2670–3090 K Ra=93 мин. (2-ступ. эллипс МакАдама) 2670–3090 K
Рис. 3. Светодиод серии Phenix 3535
РЕКЛАМА
источники света
Duris S2 от Osram OS – новое слово в сегменте внутреннего освещения Юрий Молодкин, yuriy.molodkin@ebv.com На дворе – 2015 год, и светодиоды, использующиеся в качестве источников света, уже давно не редкость. Особую популярность приобрели светильники на их основе в сегменте внутреннего освещения. Это офисное, линейное торговое освещение, ЖКХ и промышленный свет. В этой области уже давно идет напряженное соревнование между производителями за самые эффективные и одновременно дешевые решения, которое и обеспечивает спрос на маломощные белые светодиоды в пластиковых корпусах.
В
В такой же ситуации находятся и сами производители светодиодов, соревнующиеся друг с другом на грани рентабельности и достигающие результатов, которые отличаются всего на 2–3%. И это понятно, ведь предел теоретической эффективности и нижняя ценовая граница – не за горами. Светодиоды 5630, которые производит огромное количество компаний, а также 3030 и 2835 –основные изделия в этом сегменте рынка. Возникает закономерный вопрос о том, появит-
ный вопрос, представив новое изделие – бескорпусной светодиод Duris S2, о котором и пойдет речь в этой статье. Duris S2 – это принципиальная новая концепция светодиода, которую предлагает нам производитель. Дело в том, что у этого изделия отсутствует типичный пластиковый корпус, а чип располагается на подложке, полностью залитой люминофором и слоем силикона, который и формирует контур весьма компактного светодиода размером 2,05×1,55×0,75 мм. Благодаря такому подходу удалось практически на 30% уменьшить цену даже при небольшом увеличении эффективности (по сравнению
Рис. 1. Бескорпусной светодиод Duris S2
ся ли в такой напряженной ситуации в этом сегменте рынка что-то принципиально новое или же мы станем свидетелями лишь гонки производственных мощностей и улучшения технологических процессов. Совсем недавно компания Osram OS дала утвердительный ответ на дан-
Характеристика излучения (0°) DURIS S2
1,1
1
Стандартный
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 –100 –90
–80
–70
–60 –50
–40
–30 –20 –10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Рис. 2. Диаграмма распределения света Duris S2 и типичного светодиода 5630
Таблица 1. Варианты замены стандартных светодиодов малой мощности на Duris S2 Замена 1:1 Увеличение прозрачности стекла Уменьшение толщины стекла Уменьшение толщины светильника Увеличение расстояния между светодиодами
16
www.lightingmedia.ru
Стоимость решения уменьшается, т.к. количество светодиодов увеличивается незначительно, а цена каждого существенно сокращается. Цена снижается при сохранении общей концепции светильника и габаритной яркости, либо увеличивается эффективность при сохранении стоимости. Увеличивается эффективность при сохранении равномерности свечения, либо эффективность остается на прежнем уровне, но стоимость уменьшается. Можно уменьшить толщину светильника на 25%, сохранив параметры. Уменьшается количество светодиодов, за счет чего снижается стоимость светильника без ущерба дизайну (появления выраженных точек свечения).
источники света со светодиодом Duris E5 в корпусе 5630 серии GW JDSMS1.EC)! У серийно выпускаемых новинок – минимальный бин по световому потоку HQ = 30,4 лм (4000 К, CRI > 80, R9 > 20) при биновочном токе 0,065 мА и 25°C. Таким образом, типовое значение эффективности в этих условиях составляет 168 лм/Вт. При этом компания Osram OS запланировала в I кв. 2016 г. повысить эффективность до 200 лм/Вт при тех же значениях параметров. Давайте более подробно остановимся на характеристиках нового светодиода. Первое, что сразу бросается в глаза, – значение угла половинной яркости Duris S2 (см. рис. 2). В отличие от типичной величины в 120°, как у большинства маломощных светодиодов, Duris S2 имеет более широкий угол – 150°, из чего следует целый ряд любопытных моментов. В зависимости от целей, стоящих перед производителем светильника, можно выделить несколько основных вариантов использования новинки, дающих разные преимущества в каждом из случаев (см. табл. 1). Рассмотрим каждый из этих вариантов подробнее на примере результатов испытаний «до и после» с использованием реальных светильников. В рассматриваемых случаях за основу взят светильник заливного света с цветовой температурой 4000 К, CRI > 80, целевым световым потоком 3500 лм при температуре Ts = 65°C.
Замена 1:1
При необходимости обеспечить те же самые параметры светильника, заменив светодиоды 5630 светодиодами Duris S2, следует учитывать разницу между углами половинной яркости. Для компенсации потерь шаг между светодиодами требуется уменьшить, оставив тем же самым конструктив светильника (стекло, его прозрачность, высоту корпуса) (см. рис. 3). Результаты проделанной замены и последующих замеров представлены в таблице 2. Из нее видно, что даже в случае прямой замены достигается выигрыш в стоимости конечного изделия порядка 14%. В условиях текущей
Параметр
Стекло
5,6 см 5,6 см
100
Расстояние между светодиодами
5,6
Параметр
Значение
Кол-во светодиодов
121
Расстояние между светодиодами
5
Стекло
5,6 см 5 см
Значение
Кол-во светодиодов
Рис. 3. Замена 1:1 светодиода 5630 светодиодом Duris S2 Таблица 2. Замена 1:1 светодиода 5630 светодиодом Duris S2 Параметр Корпус Световой поток, лм Падение напряжения, В Оптические потери, % Электрические потери, % Количество светодиодов Расстояние между светодиодами, см Толщина светильника, см Эффективность светильника, лм/Вт Разница в стоимости светодиодов (тип. рыночная стоимость), %
Типичный светодиод Duris S2 5630 2016 32 (мин.) при 65 мА 30,4 (мин.) при 65 мА 2,9 2,88 10 10 10 10 100 121 5,6 5 6 6 125 125 100 86 Параметр
Стекло
5,6 см 5,6 см
100
Расстояние между светодиодами
5,6
Параметр Стекло
5,6 см 5,6 см
Значение
Кол-во светодиодов
Значение
Кол-во светодиодов
100
Расстояние между светодиодами
5,6
Эффективность светильника
+2,5%
Рис. 4. Замена с увеличением прозрачности стекла Таблица 3. Замена с увеличением прозрачности стекла Параметр Корпус Световой поток, лм Падение напряжения, В Оптические потери, % Электрические потери, % Количество светодиодов Расстояние между светодиодами, см Толщина светильника, см Эффективность светильника, лм/Вт Разница в стоимости светодиодов (тип. рыночная стоимость), %
рыночной ситуации этот показатель весьма существенный.
Увеличение прозрачности стекла
Вторым вариантом оптимизации конструкции светильника с использованием
Типичный светодиод Duris S2 5630 2016 32 (мин.) при 65 мА 30,4 (мин.) при 65 мА 2,9 2,88 10 7,5 10 10 100 100 5,6 5,6 6 6 125 125 100 71
Duris S2 является увеличение прозрачности стекла (см. рис. 4). В таблице 3 представлены результаты измерений и тестов в текущей компоновке. В данном случае суммарная экономия на стоимости светодиодов составляет уже 29%!
Современная светотехника, #5 2015
17
источники света Уменьшение толщины стекла
При такой схеме (см. рис. 5) экономия обеспечивается не только за счет стоимости светодиодов,
но и стекла, т. к. более широкий угол половинной яркости позволяет несколько уменьшить толщину стекла. В результате снижается его Параметр
Стекло
5,6 см 5,6 см
100
Расстояние между светодиодами
5,6
Параметр Стекло
5,6 см 5,6 см
Значение
Кол-во светодиодов
Значение
Кол-во светодиодов
100
Расстояние между светодиодами
5,6
Эффективность светильника
+2,5%
Рис. 5. Уменьшение толщины стекла Таблица 4. Уменьшение толщины стекла Параметр Корпус Световой поток, лм Падение напряжения, В Оптические потери, % Электрические потери, % Количество светодиодов Расстояние между светодиодами, см Толщина светильника, см Эффективность светильника, лм/Вт Разница в стоимости светодиодов (тип. рыночная стоимость), %
Типичный светодиод Duris S2 5630 2016 32 (мин.) при 65 мА 30,4 (мин.) при 65 мА 2,9 2,88 10 7,5 10 10 100 100 5,6 5,6 6 5,85 125 125 100 72
Рис. 6. Уменьшение толщины светильника Таблица 5. Уменьшение толщины светильника Параметр Корпус Световой поток, лм Падение напряжения, В Оптические потери, % Электрические потери, % Количество светодиодов Расстояние между светодиодами, см Толщина светильника, см Эффективность светильника, лм/Вт Разница в стоимости светодиодов (тип. рыночная стоимость), %
18
www.lightingmedia.ru
Типичный светодиод Duris S2 5630 2016 32 (мин.) при 65 мА 30,4 (мин.) при 65 мА 2,9 2,88 10 10 10 10 100 121 5,6 5,0 6 4,5 125 125 100 86
стоимость, а равномерность свечения поверхности остается прежней. По сути, этот способ схож с предыдущим. Разница лишь в подходе, что и доказывают схожие показатели (см. табл. 4).
Уменьшение толщины светильника
Следующий вариант идеально подходит для тех, кто стремится улучшить дизайн своих изделий или же имеет специфические требованиями к их форме: например, светильники должны быть не встраиваемыми, а отдельно висящими. Опять же, за счет более широкой диаграммы светодиодов Duris S2 имеется возможность уменьшить толщину светильника на 25%, что не только улучшает дизайн, но и обеспечивает дополнительную экономию материалов (см. рис. 6 и табл. 5).
Увеличение расстояния между светодиодами
И последний вариант из рассматриваемых нами – увеличение шага между светодиодами (см. рис. 7). Следует заметить, что в используемом аналоге светильника на 5630 изначально сто яли светодиоды более низкого бина по световому потоку, в отличие от предыдущих вариантов. При их замене светодиодами Duris S2 также необходимо было сохранить параметры прошлого дизайна, а это – 115 лм/Вт со светильника. Именно поэтому в данном случае его параметры отличаются от предыдущих, но не между собой. Таким образом, в каждом из рассматриваемых вариантов имеется существенное преимущество нового светодиода без привычного пластикового корпуса, поскольку в зависимости от нужд производителя могут использоваться не только пять рассмотренных выше вариантов, но куда больше. Например, можно увеличить эффективность или улучшить равномерность свечения при той же стоимости и т. д. Следует также упомянуть очень важную составляющую в производстве светодиодов – сортировку по цветовым координатам, которая крайне важна для создания вы-
источники света сококачественных осветительных изделий. Наряду с Duris S2 компания Osram OS представила и новую систему биновки по цветовой температуре (см. рис. 8). Первое ее отличие заключается в том, что по цветовым координатам светодиоды стали сортироваться при 65°C. Сделано это, в первую очередь, чтобы обеспечить максимально точное соответствие заявленной цветовой температуры при рабочих режимах. Однако главной чертой новой системы является возможность заказывать не только полный набор бинов, как это было прежде по стандарту CIE 1931 ANSI C78.377, но и отдельно 5‑ и 3‑ступенчатые эллипсы МакАдама, благодаря чему производитель светильников может снять с себя часть работ по сортировке бинов при изготовлении изделий. В завершение обсудим надежность новой продукции. В отличие от типичных корпусов PPA или PCT, светодиод Duris S2 выполнен на подложке из эпоксидного компаунда (EMC), что обеспечивает более высокую надежность и срок службы (см. рис. 9). Таким образом, новинку можно использовать и в светильниках с высокими требованиями к стойкости компонентов. Максимальный ток 150 мА (в настоящее время ведутся тесты при 200 мА) существенно расширяет область применения. Компания Osram OS всегда с особой тщательностью относится к надежности выпускаемой продукции и ее соответствию указанным параметрам. Благодаря этому светодиоды Duris S2 проходят все необходимые испытания на надежность, включая, разумеется, LM80. Запросить эту и другую информацию по данному продукту можно у официального глобального дистрибьютора Osram OS – EBV Elektronik. Литература 1. www.osram-os.com. 2. Duris S2 App Guide Rev3. 3. Duris S2 datasheet. 4. Duris S2 Office Lighting Application Guide Rev2. 5. Данные Osram OS LM‑80 & TM‑21 для семейства Duris S2. 2015.
Параметр
Стекло
Кол-во светодиодов Расстояние между светодиодами
5,6 см 5,6 см
Параметр
Стекло
5,6 см 6,23 см
Значение 100 5,6 см
Значение
Кол-во светодиодов
81
Расстояние между светодиодами
6,23 см
Рис. 7. Увеличение расстояния между светодиодами Таблица 6. Увеличение расстояния между светодиодами Параметр Корпус Световой поток, лм Падение напряжения, В Оптические потери, % Электрические потери, % Количество светодиодов Расстояние между светодиодами, см Толщина светильника, см Эффективность светильника, лм/Вт Разница в стоимости светодиодов (тип. рыночная стоимость), %
Типичный светодиод Duris S2 5630 2016 30 (мин.) при 65 мА 30,4 (мин.) при 65 мА 2,9 2,88 10 10 10 10 100 81 5,6 6,23 6 4,5 115 115 100 65
Рис. 8. Новая система биновки по цветовым координатам Duris S2
Рис. 9. Структура светодиода Duris S2
Современная светотехника, #5 2015
19
РЕКЛАМА
Источники питания, драйверы
Светодиодные драйверы для различных применений
Н
176–264 В AC
0,95
–20…50
SELV
по току
210×31×22
3 года
86
0,95
–20…50
SELV
по току
210×31×22
3 года
4
–
–
–25…50
SELV
160×38×28
3 года
40
87
0,95
–10...50
IP20
по току
156×50×33
1 год
40
89
0,95
–10...50
IP20
по току
156×50×33
1 год
34
90
0,96
–40…45
IP40
по току
115×29×23
3 года
35
90
0,96
–40…45
IP40
по току
115×29×23
3 года
Мощность, Вт
Гарантия
ECP040C0350LS
Аварийное выходное напряжение: 60–120 В Аварийный выходной ток: 20–40 мА Аварийная выходная мощность: 2,4 Вт
Габаритные размеры, мм
Х
220–240 В AC 40 мА Аккумулятор Ni-Cd, 3,6 В/ 3000 мА·ч (3 ячейки), ток зарядки: 200 мА
Тип стабилизации
Комплект для аварийного освещения (БАП) EMLED 3/120 3000
86
по мощности
10–80/10–80/10–60 В
Степень защищенности
220–240 В AC
Рабочая температура, °С
350/500/700 мА
Х
Коэффициент мощности
10–80/10–80/10–60 В
КПД, %
350/500/700 мА
28/40/40
220–240 В AC
Выходные характеристики
Х
28/40/40
www.actec.com.cn
Световой Элемент Серия LCC1x40-AN Инжиниринг Тип управления: 1–10 В www.selt-nn.ru
Входные характеристики
Серия LCC1x40-DA Тип управления: DALI
Новинка (Н), хит продаж (Х)
Наименование модели
Дистрибьютор
Производитель
Обзор представленных на российском рынке новинок и наиболее востребованных моделей (составлен на основе информации, предоставленной производителями и дистрибьюторами).
76–115 В до 350 мА
Компэл www.compel.ru
www.eaglerise.com
34–57,5 В
ECP040C0700LS
Н
176–264 В AC до 700 мА
60–96 В
ИПТ-034-0350-40-3
Н
176–264 В AC до 350 мА
НеваРеактив www.ledingrad.ru www.ledingrad.ru
75–114 В
ИПТ-035-0300-40-3
Н
176–264 В AC до 300 мА
22
www.lightingmedia.ru
Источники питания, драйверы
Габаритные размеры, мм
Гарантия 5 лет
92
0,95
–40...70 IP65/67 по току
219×63×35
5 лет
240 93,5
0,95
–40...70 IP65/67 по току
244×68×39
7 лет
64–107 700 мА
75
90
0,96
–40...70
IP67
по току 177×65,5×39,5
5 лет
90–305 В AC
43–71 В 2100 мА
150
92
0,96
–35...60
IP67
по току
228×65,5×39,5
5 лет
Х
90–264 В AC
30–50 В 700 мА
35
84
0,9
–25...70
IP67
по току
148×40×30
2 года
LFU100-V12
Х
90–264 В AC
12 В: до 8,5 А
102
90
0,9
–25...50
IP67
по напряжению
190×52×37
2 года
LNU40-C350
Х
100–277 В A
57–114 В 350 мА
40
89
0,95
–25...50
–
8–36 В DC
500 мА/2–40 В
20
92
–
–40...65
IP67
по току
32,6×16,65x11,1
5 лет
198–264 В AC
350 мА (25–44 В) 500 мА (25–44 В) 700 мА (25–44 В) 800 мА (25–44 В) 1050 мА (25–44 В)
15– 87–90 46
0,95
–20…50
IP20
по току
350–700: 106×67×22 800–1050: 121,7×78×22
3 года
4,5–36 В DC
300 мА (2–35 В) 500 мА (2–35 В) 700 мА (2–35 В) 1000 мА (3–31 В) 1200 мА (3–31 В)
37
–
–40…85
IP67
по току
22,1×12,6×8,5
5 лет
H
180–295 В AC
107–214 В до 700 мА
150
HLG-240-C700A
H
90–305 В AC
178–357 В до 700 мА
LGU75-C700
Х
100–277 В AC
LGSU150-C2100
Х
LFU35-C700
Мощность, Вт
ELG-150-C700A
Входное напряжение: 180–295 71–143 В до 700 мА 100 В AC
Тип стабилизации
199×63×35
H
Степень защищенности
–40...70 IP65/67 по току
ELG-100-C700A
Рабочая температура, °С
Коэффициент мощности
Выходные характеристики
Входные характеристики
КПД, %
Компэл www.compel.ru
0,95
Новинка (Н), хит продаж (Х)
90
Наименование модели
Дистрибьютор
Производитель
Таблица. Светодиодные драйверы для различных применений (продолжение)
www.meanwell.com
www.pairuigroup.com
Чип Селект www.chipselect. ru
Arrow www. arroweurope. com/countries/ russia.html Rutronik www.rutronik. com/russia.html www.recom-electronic.ru
RBD-12-0.50
RCOB-xxx
Компэл www.compel.ru Радиант ЭК www.radiant.su ЭФО www.efo.ru
RCD-12-xxx
96
по току 134,8×44,8×30,5
Современная светотехника, #5 2015
3 года
23
Разработка и конструирование
Модули защиты для уличного светодиодного освещения Вячеслав Гавриков, инженер, ООО НПО «Рубикон-Инновация», gavrikov-vyacheslav@mail.ru Защита уличных светодиодных систем освещения в ряде случаев оказывается достаточно сложной задачей. Мощные помехи в длинных линиях, разряды молний выводят из строя даже хорошо защищенный электронный прибор. Модули семейства LSP от Littelfuse разработаны специально для защиты светодиодных источников уличного освещения, обеспечивая их безотказную работу даже в условиях сверхмощных помех.
Р
Рынок светодиодных источников света демонстрирует быстрый устойчивый рост с самого начала своего существования. Если в 2012 г. его объем составлял 16 млрд долл., то в 2014 г. он превысил 40 млрд. К 2016 г. ожидается рост еще на 26–30% [1]. Причины этого достаточно очевидны – светодиоды теснят другие источники света практически во всех областях применения, начиная с комнатных и промышленных светильников и заканчивая мощнейшими прожекторами и уличным освещением. Высокая эффективность и экономичность являются главными досто-
инствами светодиодов. Вместе с тем, у них есть и недостатки. Одним из них является повышенная чувствительность к помехам. Перенапряжения, обратная полярность, статика – злейшие враги светодиодов. Защита LED-светильника от перечисленных негативных воздействий состоит из нескольких звеньев (см. рис. 1). Каждый электронный блок имеет свои защитные цепи и должен отвечать требованиям стандартов помехозащищенности. Для России и Европы актуальны специализированные стандарты помехоустойчивости для осветительных и сопутствующих приборов, например: ГОСТ Р МЭК 62560–2011 (светодиодные лампы со встроенным устройством управления), ГОСТ Р МЭК 60598 (светильники), ГОСТ Р МЭК 61347 (драйверы), ГОСТ IEC 62031–2011 (светодиодные модули и сборки). Кроме того, необходимо соответствовать требованиям общих стандартов помехозащищенности: ГОСТ IEC 61547 и IEC/EN 61000–4-5. IEC/EN 61000–4-5 В устанавливает три уровня помехозащищенности: 4 кВ/2 кА, 6 кВ/3 кА, 10 кВ/5 кА (пиковые напряжения для импульсов 1,2/50 мкс и пиковые токи для импульсов (8/20 мкс). Еще более жесткие требования к защите предъявляет американский
Рис. 1. Уровни защиты светодиодного светильника
24
www.lightingmedia.ru
стандарт IEEE C62.41.2. Он определяет два класса устройств: тип С Low – приборы с уличным размещением, которые должны быть устойчивы к импульсам 6 кВ (1,2/50 мкс) и токам 3 кА (8/20 мкс); тип С High – приборы с уличным размещением, которые должны быть устойчивы к импульсам 20 кВ (1,2/50 мкс) и токам 10 кА (8/20 мкс). Приведенным общим требованиям по уровню помехоустойчивости должны соответствовать и уличные источники освещения. Очевидно, что стандартные дискретные элементы защиты блоков питания неспособны поглотить столь мощные выбросы как разряды молний или мощные помехи длинных сетей. В этих случаях необходимо использовать специализированные мощные защитные модули SPD (Surge Protective Device). Готовые SPD-модули предлагает компания Littelfuse. SPD-модули серий LSP05, LSP05G, LSP05GX и LSP10 предназначены для защиты светодиодных источников внешнего освещения и индикации. Они обладают всеми необходимыми для этого качествами: имеют в своем составе варисторную сборку для ограничения разрядов большой энергии; номинальный ток ограничения до: 5 кА (LSP05) и 10 кА (LSP10);
Разработка и конструирование максимальный ток ограничения до: 10 кА (LSP05) и 20 кА (LSP10); встроенные термопредохранители предотвращают перегрев варисторной сборки; рабочее напряжение: 120–480 В; герметичное исполнение: IP66; диапазон рабочих температур: –45…85°C; соответствие требованиям: IEC/EN 61347 и IEEE C62.41.2. Целью данной статьи является обзор номенклатуры SPD-модулей Littelfuse, их структуры и особенностей подключения.
структура защитных модулей серии LSP от Littelfuse
SPD-модули серий LSP от Littelfuse содержат несколько основных элементов на печатной плате: варисторную сборку, термопредохранители, кон-
тактные площадки для монтажа проводов (см. рис. 2) [2]. Базовым элементом SPD-модуля является варисторная сборка. Ее параметры определяют уровень защиты модуля в целом: рабочее напряжение и напряжение включения, номинальный и пиковый ток срабатывания. При множественных срабатываниях, а также при значительной перегрузке варисторы могут самовозгораться. Чтобы защититься от перегрева и возникновения пожароопасных ситуаций, в SPD-модулях Littelfuse используются защитные термопредохранители в виде размыкателей. При превышении допустимой температуры происходит деформация формы контакта, и силовая цепь размыкается. SPD-модули серий LSP имеют два варианта исполнения – симметричный и несимметричный – для одно- и двухфазных сетей (см. рис. 3).
Приведенная схема достаточн о п р о с та и п р о я с н я е т р а б о т у модуля. При возникновении помехи между линиями электросети включается соответствующий варистор и блокирует импульс. В случае возгорания или перегрева термопредохранитель отключает модуль от сети. Выпускаются версии SPD-модулей для последовательного и параллельного включения. Более подробно об особенностях подключения модулей, а также о достоинствах и недостатках каждой из схем будет рассказано ниже. Как уже упоминалось, защитные характеристики модулей целиком определяются параметрами используемых варисторов. Компания Littelfuse предлагает SPD-модули четырех серий: LSP05, LSP05G, LSP05GX и LSP10.
Рис. 2. Структура модуля комплексной защиты LSP
Рис. 3. Внутренняя схема модулей LSP
Современная светотехника, #5 2015
25
Разработка и конструирование Серия LSP05
Серия LSP10
Серия LSP05G
Серия LSP05GX (Европейская версия)
Рис. 4. Внешний вид защитных модулей LSP различных серий
Таблица 1. Характеристики защитных модулей серии LSP05 Наименование
Uраб., В AC
Uвкл., В
LSP05120*
120
150
LSP05240*
240
275
LSP05277*
277
320
LSP05347*
347
420
LSP05480*
480
510
L-L:240 L-N/G:120 L-L:480 L-N/G:277
L-L:275 L-N/G:150 L-L:510 L-N/G:320
I пик. макс. (8/20 мкс), А
10000
LSP05240LL* LSP05480LL*
* Литера P или PM ** Предельное напряжение в соответствии с UL1449 (8/20 мкс) *** Рейтинг защиты в соответствии с IEC 61643-11
26
www.lightingmedia.ru
I пик. ном. (8/20 мкс), А
MLV**, В
5000
L-N:680 L-G:680 N-G:630 L-N:1100 L-G:1100 N-G:1100 L-N:1270 L-G:1270 N-G:1220 L-N:1600 L-G:1600 N-G:1580 L-N:1780 L-G:1780 N-G:1730 L-L:1100 L-N/G:680 L-L:1780 L-N/G:1270
Uп***, В
Tраб., °С
800
1200
1400 –45…85 1700
1900 L-L:1200 L-N/G:800 L-L:1900 L-N/G:1400
Разработка и конструирование Обзор серий SPD-модулей Littelfuse
Диапазон рабочего напряжения модулей LSP05 составляет 120–480 В (см. табл. 1). Диапазон рабочих температур: –45…85°C. Модули LSP05 выпускаются в нескольких вариантах исполнения: несимметричное базовое исполнение для однофазных сетей и симметричное исполнение для многофазных сетей (индекс
мейства LSP: LSP05, LSP05G, LSP05GX и LSP10 (см. рис. 4). LSP05 – базовая серия всего семейства. Эти SPD-модули предназначены для защиты от мощных выбросов 10 кВ/5 кА. Таким образом, они соответствуют самому высокому классу защиты по IEC/EN 61000–4-5 В (10 кВ/5 кА) и требованиям для устройств С Low по IEEE C62.41.2 (6 кВ/3 кА).
Модули Littelfuse серий LSP, разработанные специально для защиты светодиодных источников внешнего освещения, отвечают требованиям американского стандарта IEEE C62.41.2 и европейского IEC/EN 61000–4-5 В. В настоящее время выпускаются четыре серии модулей се-
Таблица 2. Характеристики защитных модулей серии LSP05G Наименование
Uраб., В AC
Uвкл., В
LSP05G120*
120
150
LSP05G240*
240
275
LSP05G277*
277
320
I пик. макс. (8/20 мкс), А
I пик ном. (8/20 мкс), А
MLV**, В
Uп***, В
Tраб., °С
5 000
L-N:600 L-G:1410 N-G:1410 L-N:970 L-G:1410 N-G:1410 L-N: 1130 L-G: 1410 N-G:1410 L-N: 1530 L-G: 1550 N-G: 1410 L-N: 1800 L-G: 1900 N-G: 1410 L-N: 1800 L-G: 3090 N-G: 3090
L-N:700 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1100 L-G:1600 N-G:1600 L-N: 1200 L-G: 1600 N-G:1600 L-N: 1600 L-G: 1700 N-G: 1600 L-N: 2100 L-G: 2000 N-G: 1600 L-N: 2100 L-G: 3700 N-G: 3700
–45…85
10 000 LSP05G347*
347
420
LSP05G480*
480
510
LSP05G480*H
480
510
* Литера S (последовательное включение) или P (параллельное включение) ** Предельное напряжение в соответствии с UL1449 (8/20 мкс) *** Рейтинг защиты в соответствии с IEC 61643-11
Таблица 3. Характеристики защитных модулей серии LSP05GX Наименование
Тип включения
Uраб., В AC
Uвкл., В
LSP05G240PX3333
P
240
275
LSP05G240PX3316
P
240
275
LSP05G240SX3333
S
240
275
LSP05G240SX3316
S
240
275
I пик. макс. (8/20 мкс), А
10 000 LSP05G277PX3333
P
277
320
LSP05G277PX3316
P
277
320
LSP05G277SX3333
S
277
320
LSP05G277SX3316
S
277
320
I пик. ном. (8/20 мкс), А
MLV**, В
Uп***, В
Tраб., °С
5 000
L-N:970 L-G:1410 N-G:1410 L-N:970 L-G:1410 N-G:1410 L-N:970 L-G:1410 N-G:1410 L-N:970 L-G:1410 N-G:1410 L-N:1130 L-G:1410 N-G:1410 L-N:1130 L-G:1410 N-G:1410 L-N:1130 L-G:1410 N-G:1410 L-N:1130 L-G:1410 N-G:1410
L-N:1100 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1100 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1100 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1100 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1200 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1200 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1200 L-G:1600 N-G:1600 L-N:1200 L-G:1600 N-G:1600
–45…85
** Предельное напряжение в соответствии с UL1449 (8/20 мкс) *** Рейтинг защиты в соответствии с IEC 61643-11
Современная светотехника, #5 2015
27
Разработка и конструирование рабочие напряжения: 240 и 277 В; цветовая маркировка проводов в соответствии с европейскими требованиями; наличие версий для однофазного включения без заземляющего провода (индекс X3316); наличие версий для однофазного включения с заземляющим проводом (индекс X3333). Каждая модель LSP05GX выпускаются в версиях с последовательным и параллельным включением (см. табл. 3). LSP10 – единственная из серий, отвечающая требованиям для устройств С High по IEEE C62.41.2 (20 кВ/10 кА). Именно эта серия подойдет для наиболее ответственных приложений и приложений, где возникновение мощных помех имеет наибольшую вероятность: сети уличного и дорожного освещения, осветительные мачты и т. д. Номенклатура LSP10 включает в себя различные модели (см. табл. 4): с напряжением в диапазоне: 120–480 В; с последовательным и параллельным включением; с возможностью работы в однои многофазных цепях; LSP05240 и LSP05277, которые отвечают требованиям IEC 61643–11 на случай удвоенного напряжения при обрыве общего провода.
LL в наименовании): LSP05240LL и LSP05480LL; пылевлагозащищенное исполнение IP66 (дополнительная литера N в наименовании); версия PM с дополнительными выводами для подключения светодиодной индикации (подробнее об этой возможности мы расскажем ниже). Отдельно стоит обратить внимание на версии LSP05240 и LSP05277, которые отвечают требованиям IEC 61643– 11 для случая удвоенного напряжения при обрыве общего провода. Все модули LSP05 подразумевают только параллельное включение относительно нагрузки. LSP05G – модификация базовой серии LSP05, имеющая схожие с ней характеристики (см. табл. 2). Модули LSP05G не имеют модификации с дополнительными выводами для подключения внешней индикации, но имеют дополнительное исполнение для последовательного включения (литера S в именовании). Версии LSP05240 и LSP05277 также отвечают требованиям IEC 61643– 11 на случай удвоенного напряжения при обрыве общего провода. LSP05GX – модификация базовой серии LSP05, наиболее актуальная для европейского и российского рынков. Характеристики этой серии оптимизированы соответствующим образом:
Корпуса всех представленных линеек SPD-модулей имеют фланцы для крепления, а подключение к сети производится с помощью проводных выводов. Корпус выполнен в двух модификациях: незащищенной и защищенной IP66. Цветовая маркировка проводных выводов одинакова для всех моделей за исключением линейки LSP05GX, ориентированной на европейского потребителя.
Система именования SPD-модулей серий LSP
Для заказа модулей LSP необходимо использовать фирменные наименования, которые могут содержать до восьми полей (см. рис. 5). Именование в обязательном порядке включает следующую информацию: название семейства (LSP), номинальный ток, рабочее напряжение, тип структуры (симметричная или несимметричная), вариант схемы включения, вариант исполнения (защищенный IP66 или незащищенный). Дополнительно указываются такие свойства как устойчивость к повышенному синфазному напряжению и соответствие стандарту IEC61643–11 для устройств классов Class I и Class II.
Схемы включения SPD-модулей серий LSP
Как упоминалось, существуют два варианта исполнения модулей се-
Таблица 4. Характеристики защитных модулей серии LSP10 Наименование
Uраб., В AC
Uвкл., В
LSP10120*
120
150
LSP10240*
240
275
LSP10277*
277
320
LSP10347*
347
420
LSP10480*
480
510
L-L:240 L-N/G:120 L-L:480 L-N/G:277
L-L:275 L-N/G:150 L-L:510 L-N/G:320
I пик. макс. (8/20 мкс), А
20 000
LSP10240LL* LSP10480LL*
* Литера S (последовательное включение) или P (параллельное включение) ** Предельное напряжение в соответствии с UL1449 (8/20 мкс) *** Рейтинг защиты в соответствии с IEC 61643-11
28
www.lightingmedia.ru
I пик. ном. (8/20 мкс), А
MLV**, В
10 000
L-N:740 L-G:740 N-G:670 L-N:1130 L-G:1130 N-G:1060 L-N:1330 L-G:1330 N-G:1260 L-N:1750 L-G:1750 N-G:1680 L-N:2020 L-G:2020 N-G:1960 L-L:1130 L-N/G:740 L-L:2020 L-N/G:1330
Uп***, В
Tраб., °С
900
1200
1400 –45…85 1900
2100 L-L:1200 L-N/G:900 L-L:2100 L-N/G:1400
Разработка и конструирование LSP
XX
XXX
XXXX
XXXXX
XXXXXX
Семейство Номинальный ток
5 или 5G = 5 А Рабочее напряжение 10 = 10 А 120 = 120 В 240 = 240 В 277 = 277 В 347 = 347 В 480 = 480 В
Вариант варисторного модуля пусто = несимметричный LL = симметричный
XXXXXXX
Дополнительные опции пусто = без устойчивости к высокому синфазному напряжению H = с устойчивостью к высокому синфазному напряжению 1500 В AC (L-G и N-G) Дополнительные опции пусто = IP66 N = без рейтинга IP Схема подключения P = параллельная S = последовательная PM = параллельная со светодиодной индикацией (только LSP05)
Рис. 5. Именование модулей серий LSP
Рис. 6. Параллельная схема включения защитных модулей
Рис. 7. Индикация исправного состояния модуля защиты LSP версии с индексом PM
мейства LSP: симметричное и несимметричное (см. рис. 3). Симметричное используется для многофазных сетей, а несимметричное – для однофазных. И в том, и в другом случаях защитный модуль может подключаться параллельно или последовательно с нагрузкой. Наиболее часто используется параллельная схема. В каждой из линеек имеются представители с таким подключением (см. рис. 6). В именовании этих модулей используется литера «P». Нетрудно заметить, что параллельная схема имеет недостатки. Во‑первых, варисторы модули деградируют при множественных срабатываниях. При этом их защитные
свойства ухудшаются, а нагрузка может оказаться под угрозой выхода из строя. Во‑вторых, при возгорании варисторов срабатывают термопредохранители, и модуль целиком отключается от сети, а нагрузка оказывается полностью беззащитной. Существуют три способа решения этой проблемы: периодическая замена SPD, использование индикации выхода модуля из строя, использование модулей с последовательным включением. Вариант плановой замены не всегда эффективен, т. к. часть заменяемых модулей может оказаться вполне исправной. В случае большого числа осветительных точек более предпочтительным бывает использование
модулей LSP05 с функцией индикации (код «PM» в наименовании). Модули LSP05 с функцией индикации имеют три дополнительных вывода (черный, красный и синий) для подключения внешнего светодиода (см. рис. 7). В зависимости от схемы включения светодиод информирует о рабочем или, наоборот, о нерабочем состоянии SDP-модуля. Имеется еще один вариант защиты с индикацией: использование параллельного включения для последовательных модулей (см. рис. 8). При этом входные выводы подключаются параллельно нагрузке, а к выходным выводам подключается светодиод. Следует заметить, что все перечисленные варианты с индикацией
Современная светотехника, #5 2015
29
Разработка и конструирование светодиодной лампы, чтобы компенсировать разницу во времени срабатывания разных защитных элементов. В отсутствие линии задержки может возникнуть ситуация, кода защитные TVS-диоды (или варисторы) источника питания успеют не только сработать, но и выгореть еще до включения SPD-модуля.
Выводы
Рис. 8. Подключение последовательных модулей с дополнительным светодиодом Таблица 5. Преимущества использования модулей комплексной защиты Littelfuse Параметр Защита от мощных помех Термопредохранитель для защиты от самовозгорания Соответствие IEEE C62.41.2 и IEC61643-11 Индикация выхода из строя SPD-модуля Отключение нагрузки при выходе из строя SPDмодуля
не решают проблему защиты целиком. Ведь от момента, когда индикация начнет сигнализировать о неисправности, до момента замены модуля пройдет время, в течение которого нагрузка останется без защиты. Чтобы гарантированно защитить нагрузку, следует использовать модули с последовательным включением. В настоящее время модели с последовательным включением имеются в трех линейках: LSP05G, LSP05GX и LSP10. Они включаются в разрыв цепи (см. рис. 9). Если произойдет катастрофический отказ и сработают термопредохранители, нагрузка автоматически окажется отключенной от сети. Впрочем, именно в этом и состоит недостаток данной схемы. Любая из используемых схем позволяет защитить нагрузку в соответствии с требованиями стандартов (см. табл. 5). Кроме того, при последовательном подключении нагрузка оказывается защищенной даже в случае выхода SPD-модуля из строя.
Без SPD -
Тип включения SPD-модуля Параллельное Последовательное есть есть
-
есть
есть
-
есть есть
есть есть
-
-
есть
Следует отметить некоторые особенности выбора модуля защиты: рабочее напряжение модуля должно быть больше или равно максимально допустимому напряжению сети; напряжение срабатывания должно быть больше максимально допустимого напряжения сети; напряжение ограничения должно быть меньше уровня допустимых помех; напряжение ограничения модуля должно быть меньше, чем у других защитных элементов. Последний пункт объясняется тем, что блоки питания светодиодных светильников имеют собственные входные защитные элементы, например варисторы. Если они будут срабатывать до включения защитного модуля, высока вероятность их выхода из строя. Кроме того, в ряде случаев необходимо предусмотреть дополнительные линии задержки между защитным модулем и источником питания
Рис. 9. Последовательное включение защитного модуля LSP10 с индексом S
30
www.lightingmedia.ru
Модули комплексной защиты семейства LSP специально предназначены для светодиодных источников уличного освещения. Они имеют целый ряд достоинств: н о м и н а л ь н ы й п о г л о щ а е м ы х ток импульсов до: 5 кА (LSP05) и 10 кА (LSP10); максимальный поглощаемый ток до: 10 кА (LSP05) и 20 кА (LSP10); встроенные термопредохранители предотвращают перегрев варисторной сборки; рабочее напряжение: 120–480 В; герметичное исполнение: IP66; рабочий температурный диапазон: –45…85°C; соответствие требованиям: IEC/EN 61347 и IEEE C62.41.2. Существует целый ряд версий SPD-модулей: для последовательного и параллельного подключения, с симметричной и несимметричной схемой, с дополнительной индикацией, для одно- и многофазных сетей, для однофазных сетей без заземляющего провода. Разнообразие версий и моделей позволяет подобрать наиболее подходящий вариант. Литература 1. LED Lighting Design Guide. 2013. Littelfuse. 2. Surge Protection Module LSP05 and LSP10 Series. New Product Introduction. 2014. Littelfuse. 3. Lighting Surge Protection Modules. Design and Installation Guide. 2015 Littelfuse. 4. Документация на компоненты с официального сайта Littelfuse//www.littelfuse.com.
Разработка и конструирование
РЕКЛАМА РЕКЛАМА
Современная светотехника, #5 2015
31
Разработка и конструирование
Преимущества технологии PoE для светодиодного освещения Алек Макдесян (Alec Makdessian), директор по развитию бизнеса, Maxim Integrated Тонг Хуних (Thong Hunyh), директор по проектированию, Maxim Integrated Несмотря на то, что высокая энергоэффективность твердотельного освещения – вещь очевидная, до сих пор дискутируется наиболее приемлемый способ реализации питания осветительных систем. В статье рассматриваются те преимущества технологии Power over Ethernet, которые она обеспечивает в сетях связи и управлении светодиодными системами освещения по сравнению с питанием от сетей переменного тока.
С
Светодиодные источники света широко используются вместо ламп накаливания, галогенных и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) в коммерческом, промышленном и жилищном освещении. Преимущества светодиодов над другими технологиями освещения хорошо известны. К ним относятся более продолжительный срок службы, более высокая энергоэффективность и малые размеры, востребованные в светильниках с небольшим форм-фактором. Например, срок службы светодиодной лампы составляет 50 тыс. ч, что намного больше, чем у лампы накаливания (1000–2000 ч) или КЛЛ (5000–10000 ч). Благодаря большей долговечности светодиодов снижаются угрозы безопасной эксплуатации оборудования и расходы на замену труднодоступных ламп. Кроме того, у светодиодов – намного меньшее энергопотребление. Например, яркость 10‑Вт светодиодной лампы примерно равна яркости 60‑Вт лампы накаливания [1].
32
www.lightingmedia.ru
При всех известных преимуществах светодиодного освещения до сих пор, однако, не решен вопрос с наиболее эффективным питанием. В этой статье рассматривается современная технология PoE (Рower over Ethernet), которая обеспечивает питание светодиодов постоянным током. С помощью этой технологии достигается примерно та же эффективность системы по сравнению с традиционным использованием сетей переменного тока для питания осветительных приборов. Однако бесспорные преимущества технологии PoE состоят в возможности объединения в одну локальную вычислительную Ethernet-сеть многих светодиодных источников света и в снижении эксплуатационных расходов.
Питание постоянным током с помощью PoE
Для питания светодиодов требуется постоянное напряжение небольшой величины. Чтобы обеспечить совместимость этих источников света с традиционными сетями питания переменного тока, в большинстве светодиодных драйверов применяется AC/DC-преобразование. Поскольку в результате этого процесса уменьшается эффективность системы, было предложено использовать системы питания постоянным током. Несколько проведенных исследований позволило сравнить те расходы, которые возникают при эксплуатации систем с питанием от сетей переменного тока, с расходами на системы, питающиеся от постоянного тока. Было установлено [2], что DC-питание обеспечивает ежегодную экономию в 2000 долл. по сравнению с питанием от сетей переменного тока. Если бы светодиоды питались электроэнергией, полученной от солнечных батарей, этот показатель вырос бы до 5000 долл.
К настоящему времени уже имеется возможность осуществлять питание светодиодных ламп постоянным током с помощью технологии PoE согласно стандарту IEEE 802.3, который появился в 2003 г. и был обновлен в 2009 г. Этот стандарт определяет подачу питания и передачу данных по стандартному сетевому кабелю (например, CAT5) непосредственно подключенным устройствам. Питание подается с помощью питающих устройств PSE (power-sourcing equipment), установленных в хабе. Устройство, подключенное к такой сети и получающее энергию (светодиодная лампа в рассматриваемом случае), называется питаемым (powered device, PD). Чтобы учесть потери мощности в сетевом кабеле при наихудшем сценарии, предоставляемая питающим устройством мощность превышает предельные уровни потребления PDустройствами. Согласно исходному стандарту PoE (IEEE802.3af), максимальная мощность PSE-устройства составляет 15,4 Вт в диапазоне напряжения 44…57 В DC при использовании кабеля CAT3 или кабельной сети с лучшими характеристиками. В этом случае мощность потребляемых устройств ограничена 13 Вт в диапазоне напряжения 37…57 В DC. В последующем стандарте IEEE802.3at верхний предел мощности PSE-устройства увеличился до 30 Вт в диапазоне напряжения 50…57 В DC при использовании кабеля CAT5 или кабельной сети с лучшими характеристиками. В этом случае максимальная потребляемая мощность питаемых устройств составляет 25,5 Вт в диапазоне 50…57 В DC. В стандарте IEEE 802.3bt, который скоро должен быть утвержден, минимальный уровень выходной мощности PSE составит 90 Вт.
Разработка и конструирование В PoE-сети каждый светодиодный светильник представляет собой устройство plug-and-play со стандартным разъемом RJ‑45 и собственным отдельно назначаемым IP-адресом. Кроме того, добавление датчиков в светодиодный светильник позволяет преобразовать это устройство из светильника, предназначенного только для освещения, в интеллектуальный светодиодный хаб. В этой конфигурации каждый хаб имеет возможность собирать информацию об окружающем освещении, температуре, влажности среды и анонимные данные о заполненности помещения, которые передаются в контроллер. Например, с помощью датчика присутствия такая интеллектуальная система включает свет в момент появления людей в помещении и выключает его, если оно опустело (см. рис. 1). Датчики освещенности применяются в системах сбора световой энергии из окружающей среды [5] и регулировать светодиодное освещение таким образом, чтобы оно поддерживалось на постоянном уровне по мере ослабления солнечного света. PoE-технология предназначена для энергопитания, подключения и управления интеллектуальными светодиодными хабами в локальной вычислительной сети. Таким образом, светодиодная система освещения становится частью ИТ-инфраструктуры, которая устанавливает связь с другими коммунальными сервисами с помощью подключенных к сети устройств (например, смартфонов, планшетов или ПК). Датчики присутствия такой сети позволяют, например, найти ближайшую незанятую комнату для переговоров. В свою очередь, владельцы объектов недвижимости и управляющие получают всестороннюю информацию об энергопотреблении объектов. Измерения, мониторинг и управление всеми сетевыми узлами (включая подачу тепла и вентиляцию) в реальном времени позволят снизить энергопотребление и повысить эффективность эксплуатации. На основе полученной информации появится возможность регулировать температуру, освещение и выполнять, например, уборку помещений исходя из аналитических данных о присутствии пользователей.
Кабель CAT5e/6/6A
Датчики перемещения
Диммер Соединительная панель
Рис. 1. Датчиковые хабы, установленные в PoE-сетях с осветительными приборами, отключают свет в отсутствие людей в помещении
Рис. 2. Хабы интеллектуальной сети, в которых используются светодиодные лампы со встроенными датчиками, обеспечивают меньшее энергопотребление и более высокую эффективность
Еще одним преимуществом PoEсети являются перспективы ее использования. Поскольку светодиодные светильники (и соответствующие интеллектуальные датчиковые хабы), уже расположены в требуемых местах, к которым подведено питание и данные, новые датчики или модули связи, например точки беспроводного доступа, добавляются в PoE-сеть при сравнительно низких расходах и трудозатратах (см. рис. 2). Очевидно, что использование технологии PoE уменьшает расходы на внедрение и установку устройств с IP-адресами, будь то датчики или светодиодные лампы. Расходы на создание кабельной системы в этих случаях ниже, поскольку данные и питание подаются по одному и тому же кабелю. Расходы на внедрение системы ниже, т. к. отсутствует необходимость в вызове высококвалифицированного электрика. Более высокая безопасность достигается за счет того, что PoE-сеть работает при
постоянном напряжении, а не от сети 110 или 220 В переменного тока. В целом, PoE-сеть предоставляет лучшие возможности по управлению энергопотреблением; она обеспечивает не только дискретное управление питанием подключенных устройств, но и резервное питание во время перебоев в энергоснабжении. В качестве наглядного примера еще одного преимущества PoE-технологии можно привести внезапное прекращение подачи электропитания при проведении 47‑го Суперкубка в 2013 г., когда в течение 35 минут не работало освещение и эскалаторы [6]. Однако во время этой аварии стадионная сеть Wi-Fi продолжала работать, поскольку она реализована по технологии PoE с резервным питанием. Все перечисленные преимущества осветительной PoE-системы вызвали дискуссию о целесообразности использования питания по переменному току. Возник вопрос об омических по-
Современная светотехника, #5 2015
33
Разработка и конструирование Светодиодный PoE-модуль освещения 1
PoE-переключатель/маршрутизатор PSE1: cиловой переключатель R11; предохранитель R21; блокировочный диод Vd1
PAC
Источник питания AC/DC
Ethernetкабель
PD-интерфейс 1: мост на полевых транзисторах R31 и изолированный силовой переключатель R41
P31 V31
Светодиодный PLED1 DC/DCдрайвер 1
Питание светодиодного массива
V1 Светодиодный PoE-модуль освещения N PSEN: силовой переключатель R1N; предохранитель R2N; блокировочный диод VdN
PD-интерфейс N: мост на полевых транзисторах R3N и изолированный силовой переключатель R4N
P3N V3N
СветоPLEDN диодный DC/DCдрайвер N
Питание светодиодного массива
Рис. 3. Типовая структурная схема осветительной системы, реализованной по PoE-технологии: переключатель/маршрутизатор управляет несколькими модулями освещения
терях, которые вносит в линию кабель CAT5 (или кабель с лучшими параметрами). Возник также вопрос о том, достаточно ли малы эти потери, чтобы обеспечить заметное повышение эффективности при отказе от AC/DCпреобразования, использующегося в системах с питанием от сети. Чтобы ответить на эти вопросы, мы рассмотрим три сценария реализации питания 10‑и 20‑Вт светодиодных ламп. В двух из них питание осуществляется согласно исходному стандарту IEEE802.3af (15,4‑Вт PSE и 13,0‑Вт PD) и более позднему стандарту IEEE802.3at (30‑Вт PSE и 25,5‑Вт PD). Сравним два этих сценария с использованием питания от 230‑В сети переменного тока.
Таблица 1. Характеристики устройств, используемых в PoE-системе Источник питания AC/DC CAT6 PSE MAX5980 PD MAX5982 MAX16832
CUI INC PSE-1000, 54 В, 1000 Вт, 230 В AC: 90% (тип.) 23 AWG, 67 Ом/1 км на жилу или 0,067 Ом/м RSENSE = 0,25 Ом, ключ FDMC3612, RDSON = 0,1 Ом Изолированный переключатель питания, 0,1 Ом (тип.), 0,25 Ом (макс.) Светодиодный драйвер с КПД >95%
тока. Источник питания управляется 40‑Вт PSE-контроллером MAX5984, а питаемые устройства – 70‑Вт контроллером MAX5982. Для разводки используется кабель CAT6 23AWG с сопротивлением одной жилы 0,067 Ом/м. На рисунке 3 и в таблице 1 перечислены более подробные характеристики используемых устройств. Поскольку эффективность системы определяется длиной кабеля CAT6, были проанализированы результаты измерения этого параметра при использовании кабеля длиной 25, 50 и 100 м для двух ламп мощностью 10 и 20 Вт (см. табл. 2). При расчете эффективности системы мы исходили из того, что эффективность светодиодного драйвера составляет 95%. Как видно из рисунка 4 на примере драйвера MAX16832, фак-
Влияние длины кабеля на эффективность
На рисунке 3 показана типовая структурная схема осветительной системы, реализованной по PoEтехнологии. 1000‑Вт источник питания CUI INC PSE‑1000 с КПД = 90% подключен к 230‑В сети переменного
тическая эффективность при входном напряжении 48 В может превышать это значение. Из представленных в таблице 2 расчетов видно, что эффективность системы меняется в диапазоне 79,7–83,9% в зависимости от длины кабеля и, разумеется, мощности светодиодного светильника. У более мощных светильников этот показатель значительно меньше. Следовательно, для повышения эффективности системы необходимо, чтобы уровень мощности из расчета на один порт был достаточно низким, чтобы обеспечить более тщательное управление. Учитывая, что 20‑Вт (1800‑лм) светодиодная лампа является, грубо говоря, эквивалентом 200‑Вт галогеновой лампы, это требование удовлетворяется.
Таблица 2. Расчетная эффективность PoE-системы при использовании кабеля длиной 25, 50 и 100 м для двух ламп мощностью 10 и 20 Вт
34
www.lightingmedia.ru
P3 10,53 21,05 10,53 21,05 10,53 21,05
95 95 95 95 95 95
Эффективность системы, %
R4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Результат
Напряжение на входе драйвера
R3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Расчет Ток по Ethernetкабелю
R2 1,68 1,68 3,35 3,35 6,70 6,70
Светодиод Мощность, Вт
Эффективность, %
25 25 50 50 100 100
Входная мощность, Вт
Vd1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Изолированный переключатель
R1b 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Светодиодный драйвер
Мост на полевых транзисторах
Диод
R1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
PD-устройство
R
Предохранитель
V1 54 54 54 54 54 54
Кабель Ethernet (23AWG CAT6) Длина кабеля, м
Ключ
90 90 90 90 90 90
PSE-оборудование
Выходное напряжение
PAC 11,92 24,08 12,00 24,40 12,16 25,10
Эффективность, %
Входная мощность, Вт
Источник питания AC/DC (1000 Вт)
PLED 10 20 10 20 10 20
I2 0,199 0,401 0,200 0,407 0,203 0,418
V3 52,99 52,46 52,65 51,77 51,96 50,32
83,9 83,1 83,4 82,0 82,3 79,7
Разработка и конструирование
Рис. 4. Кривые эффективности светодиодного драйвера MAX16832
Как питание от сети переменного тока влияет на эффективность
В сценарии с питанием светодиодного светильника от сети переменного тока необходимо AC/DC-преобра зование (см. рис. 5). В этом случае потери мощности при используемой кабельной разводке минимальны. Большинство потерь эффективности обусловлено AC/DC-преобразованием, которое требуется для каждого отдельного прибора. MAX16841 является автономным светодиодным драйвером, который работает с постоянным контролем частоты, что позволяет достичь максимальной эффективности преобразования не только при минимальном, но и при максимальном значениях напряжения линии переменного тока. В этом режиме минимизируются общая проводимость и коммутационные потери. В техническом описании MAX16841 [6] указано, что эффективность цепочки из восьми последовательно соединенных светодиодов составляет 82,9% с диммингом и 84,8% – без него. Выходная мощность равна 10 Вт.
Питание по PoE-технологии и от сети переменного тока
Эффективность системы со светодиодным светильником с регулируемой яркостью и AC/DC-преобра зователем составляет 82,9%, что лишь немного выше, чем у системы с 10‑Вт светодиодным светильником и кабелем длиной 10 м (82,3%). При использовании кабеля CAT5 дли-
Рис. 5. Светодиодные светильники с питанием от сети переменного тока позволяют минимизировать потери мощности, которые возникают из-за кабельной разводки, но потери эффективности в этих случаях оказываются выше, чем в PoE-сетях из-за AC/DC-преобразования
ной 25 м эффективность системы с AC/DC-преобразованием составляет 82,9%, что на 1% меньше, чем у PoE-системы со светодиодной лампой (83,9%). При увеличении мощности отдельных ламп эффективность PoE-системы падает и становится меньше, чем у систем с питанием от сети переменного тока. Наконец, сравнение эффективностей PoE-системы и системы с питанием от сети переменного тока зависит от требований конкретного приложения по освещению. Эффективность PoE-системы всегда выше, чем у системы с AC/DCпреобразованием, если уровень выходной мощности мал из расчета на один порт и используется короткий кабель CAT5 или CAT6. Следует заметить, что расчеты были выполнены исходя из величины сопротивления кабеля 23AWG CAT6. Эффективность осветительной PoE-системы можно повысить в еще большей мере, воспользовавшись кабелем 22AWG CAT6, который по мере внедрения PoE-технологии получит широкое распространение.
Выводы
В этой публикации мы проанализировали только эффективность системы, не рассмотрев вопрос о соответствующих расходах. Стоимость трудозатрат на установку системы зависит от норм и правил, действующих в конкретном регионе, а они разные. Следовательно, для сравнения ценовых преимуществ освещения, реализованного тем или иным способом,
требуется исходить из конкретной стоимости труда. Необходимо учитывать не только расходы на внедрение системы и ее эффективность, но и возможность интеграции датчиков, модулей беспроводной связи и встраиваемых процессоров в интеллектуальные хабы PoE-сетей со светодиодными приборами. Подключение интеллектуальных датчиковых и светодиодных хабов к локальным вычислительным сетям обеспечит поддержку будущих технологий, в т. ч. интернета вещей (IoT), не потребовав дополнительных расходов и дорогостоящей замены осветительного оборудования. Литература 1. A. Makdessian. The Bright New Outlook for LEDs: New Drivers, New Possibilities. Maxim Integrated White Paper//http://bit. ly/1h0dits. 2. B. A. Thomas, I. L. Azevedo, and G. Morgan. Edison Revisited: Should we use DC circuits for lighting in commercial buildings? Elsevier Journal. February. 2012//http://bit.ly/1Mmq5U4. 3. Press Release. Carnegie Mellon Researchers Examine Economic Feasibility Of Using Direct Current Circuits To Power Lights in Commercial Buildings. Carnegie Mellon University. April. 25. 2012//http://bit.ly/1N15AvW. 4. Wikipedia. General background on the IEEE standard, PoE, and references//http://bit.ly/1L368yl. 5. Wikipedia. General discussion of daylight harvesting and additional references//http://bit.ly/1ElvtyF. 6. Superdome power outage delays Super Bowl XLVII. Associated Press. February. 3. 2013. National Football League//http://bit.ly/1JSOyhL. 7. Evaluation Kit for the MAX16841//http://bit. ly/1DGzlQ6.
Современная светотехника, #5 2015
35
Разработка и конструирование
Легче пуха, ярче солнца Светильник с активным охлаждением Владимир Смолянский, vsmolyanskij@yandex.ru Сакен Юсупов, saken.jusupov@ledil.com В рамках этой статьи рассматривается новый подход, который позволяет создавать 100‑Ваттные светильники весом менее 2 кг.
Б
Бурные геополитические изменения в мире на наших глазах изменяют изначальный сценарий глобализации в мировом экономическом спектакле. Заокеанский Карабас-Барабас запутался в долгах и неурядицах, а актеры глобального кукольного театра не хотят бесплатно играть роли, которые были ранее им предписаны (Греция – «дом отдыха у моря», Россия – «бензоколонка», Китай – «место для фабрик с вредным производством» и т. д.). Ветер перемен рассеивает гламурный туман потребительского благополучия, и над миром сгущаются штормовые тучи экономических проблем. Экономические потрясения уже привели к девальвации валют многих стран. Кроме того, за последний год вдвое упал курс российского рубля. В светотехнической отрасли это привело к удорожанию импортных комплектующих, сложностям с перекредитованием предприятий и сумятице в текущей операционной работе. Но, с другой стороны, девальвация национальной валюты устранила с рынка импортных конкурентов и расчистила его для локальных производителей, многие из которых стали серьезно планировать даже экспортную экспансию в другие страны. В мире технологий освещения тоже бурлят перемены – быстро сменяются поколения светодиодов, которые предоставляют все больше возможностей для экономии энергии при не меньшем качестве света. Новые качества источников света стимулируют развитие остальных компонентов светодиодных светильников, появляется
36
www.lightingmedia.ru
новая оптика, расширяются возможности управления драйверами питания, ассортимент применяемых разъемов. Однако такой важный и дорогой элемент конструкции светильника как радиатор пока существенно не изменился. Да, в последние годы ведущие производители светодиодных светильников серьезно инвестировали в оборудование для литья алюминия. Им удалось значительно улучшить внешний дизайн светильников, а некоторым – повысить эффективность конвекционного отвода тепла радиаторов на 10–20%. Но радиатор так и остался большой и тяжелой «железкой». Его доля в себестоимости светильника составляет 25–30%, что заставляет искать способы того, как сэкономить не в ущерб качеству. Появление новых светодиодов MHD, XHP70 от Cree и оптики LEDIL для них открыло возможность для создания небольших светильников с мощным световым потоком. Однако для комплексного решения этой задачи необходимо было отвести тепло от светодиодов малогабаритным радиатором. Как правило, 100‑Вт светодиодный светильник имеет в своем составе пассивный радиатор и весит более 5 кг. Для того чтобы значительно сократить вес радиатора и эффективно отвести тепло, специалисты компании «ИК-Технологии» применили радиатор с активным охлаждением (вентилятором). Все разработчики светильников знают, что подобные вентиляторы установлены во всех настольных компьютерах, но боятся переносить эти технологии в светильник, который должен годами эксплуатироваться на улице. Выживет ли «нежный» вентилятор в условиях зимних морозов и летней жары, уличной пыли и ветровых вибраций? Ответ – да, выживет, достаточно лишь вспомнить другой наглядный пример использования вентиляторов, охлаждающих радиаторы автомобилей. Условия работы
вентилятора под капотом авто гораздо жестче, чем в корпусе уличного светильника. Пыль, жидкая соленая грязь, тряска, капли масла, постоянное термоциклирование, а диапазон рабочей температуры составляет –40…125°. И никто из автомобилистов не жалуется на частые поломки вентилятора для охлаждения радиатора. Следовательно, грамотно разработанная система активного охлаждения может надежно эксплуатироваться в жестких условиях. Для практического использования нового подхода компания «ИКТехнологии» разработала систему активного охлаждения (см. рис. 1), механизм (см. рис. 2) и компоновку (см. рис. 3) светильника с активным охлаждением. Для активного охлаждения использовался вентилятор. Вентиляторы для активного охлаждения отличаются видами, конструкцией, размерами, производительностью, уровнем IP, уровнем шума, частотой, напряжением питания и т. д. Эту продукцию выпускает ряд известных фирм, например ebm-papst, Orion, Sanyo, Delta, Sunon, Evercool и т. д. Вентиляторы, значительно усовершенствованные за последние годы, достигли впечатляющих характеристик по надежности и долговечности, уровню защиты от влияния окружающей среды (IP54–IP68), разнообразию номенклатуры. При выборе вентилятора следует учитывать величину тепловой энергии, отводимой от светодиодов при помощи воздушного потока, величину тепловой энергии, которая конвективно отводится внешними частями радиатора (примерно 10–15%), и часть энергии, излучаемой светодиодами (25–30%). Кроме того, следует учитывать напряжение питания, стойкость к условиям внешней среды (IP), геометрические характеристики вентилятора, уровень шума, режим питания, сопоставить положение рабочей точки на кривой CFM с уровнем ди-
Разработка и конструирование
Рис. 1. Система активного охлаждения
Рис. 2. Механизм вентилятора
Рис. 3. Компоновка
Таблица 1. Примеры некоторых подходящих вентиляторов Вид подшипника
Размер, Д×Ш×В, мм
Питание
Производительность, CFM
Давление, мм (H2O)
IP
Диапазон температур, °С
Уровень шума, дБ
Качения
60×60×25
48 В (1,92 Вт)
18,7
0,16
68
–20...70
28
Качения
60×60×25
48 В (3,4 Вт)
28
0,24
55
–10...70
30
Магнитный (Vapo)
60×60×25
220–240 В AC
17,5
0,19
-
–10...70
30
Магнитный (Vapo)
60×60×25
12 В
13,8
0,04
-
–10...70
13,8
намической нагрузки, определяемой конструкцией воздушных каналов радиатора. Примеры некоторых подходящих вентиляторов приведены в таблице 1. Из представленных в ней моделей вентиляторы компаний Sanyo-Denken и Orion – самые устойчивые к пыли и влаге, а самые тихие – вентиляторы компании Sunon.
Расчет и моделирование радиаторов активного охлаждения
При расчете активного охлаждения следует выбрать характеристики охлаждающей системы, обеспечивающие заданную температуру перехода светодиода Tj. В рабочей точке системы охлаждения можно определить скорость потока охлаждающего воздуха, давление на выходе вентилятора (на входе охлаждающего канала), вычислить массу протекающего в единицу времени воздуха, измерить разность температур входящего и выходящего воздуха. Эта задача решается расчетом и проверяется моделированием. При расчете и моделировании следует учитывать, что в светильнике в тепло превращается та часть энергии, которая не излучается в виде све-
та (около 70% потребляемой энергии), а часть энергии от светильника (примерно 10–15%) будет по-прежнему рассеиваться во внешней среде путем конвекции и инфракрасного излучения открытых элементов конструкции. При расчете характеристик активного охлаждения требуется увязать возможности вентилятора и динамическую нагрузку, оказываемую охлаждающим объектом. Возможности вентилятора определяются его рабочей характеристикой (см. рис. 4), связывающей производительность вентилятора CFM с разностью давлений P между его выходом и входом, а динамическая нагрузка характеризуется также
разностью давлений на входе и выходе. Пересечение графика рабочей характеристики вентилятора и графика динамической нагрузки определяют рабочую точку системы охлаждения. Количество выносимого воздухом тепла Q для выбранного вентилятора зависит от производительности вентилятора CFM, разности давлений на выходе и входе вентилятора P, разности температур на входе вентилятора и выходе радиатора: Q = CFM (P)•mв•cв• (Твых–Твх), (1) где Q – количество тепла, Дж; CFM (P) – производительность кон-
1,25
1
P, мм (Н2О)
Производитель, тип, ресурс Sanyo-Denken SWP06448H401P 60 тыс. ч [17] Orion OD6025 48H 60 тыс. ч [11] Sunon, MA2062-HLV 60 тыс. ч [13] (4,4 Вт) Sunon HA60251V4-000-999 60 тыс. ч [12]
3
0,75 2
1 0,5
A1
A2
0,25
0
5
10
15
20
25
30
CFM
Рис. 4. Рабочая характеристика вентилятора и линия динамической нагрузки
Современная светотехника, #5 2015
37
Разработка и конструирование кретного вентилятора, дм 3/мин; P – перепад давления между входом и выходом воздуха; m в – удельная плотность воздуха = 1,2047 г/дм 3 при нормальном атмосферном давлении и t = 20°C; cв – теплоемкость воздуха = 1,005–1,03, Дж/(г•К); Твых, Твх – установившиеся значения температуры воздуха на выходе и входе. При расчетах и разработке полезно изготовить модель воздушных каналов, близкую к конструкции проектируемого радиатора, на которой можно проверить положение рабочей точки на графике производительности вентилятора, а также соответствующие давления на входе и выходе воздуховодной конструкции.
Алюмооксидные печатные платы
Алюминиевая печатная плата – важный элемент конструкции светильника, который первым отводит тепло от светодиодов. Характеристики алюминиевой платы во многом определяют теплотехнический расчет всего светильника. Платы с наилучшей теплопроводностью в России выпускает компания «Русалокс». Она выпускает печатные платы с высокой теплопроводностью на основе алюмооксидной изоляции с теплопроводностью около 10 Вт/(м•К) и толщиной изолирующего слоя 20–100 мкм. (В обычных алюминиевых печатных платах этот показатель в настоящее время соответствует 2–4 Вт/(м•К), а толщина
Разность температур между подложкой печатной платы и переходом светодиода составит: 1,1°C/Вт•16 Вт = 17,16°C.
Рис. 5. Плата 2х2-MX со светодиодами XHP70 на радиаторе светильника с активным охлаждением
изоляции (50–150 мкм) связана с необходимым пробивным напряжением изоляционного слоя). Именно такие платы были использованы при конструировании светильника с активным охлаждением (см. рис. 5). Площадь теплового контакта светодиода: 0,38•10–4 м 2. Толщина изолирующего слоя: 76 мкм (76•10–6 м). При теплопроводности 10 Вт/(м•К) тепловое сопротивление изолирующего слоя составит примерно 0,2°C/Вт. Тепловое сопротивление светодиода [6] составляет 0,9°C/Вт. Сумма тепловых сопротивлений светодиода и печатной платы равна 1,1°C. Тепловой поток через светодиод в режиме 1,8 А составляет 23 Вт•0,7=16 Вт (коэффициент 0,7 учитывает, что примерно 30% теплового потока представляет световое излучение).
Если бы использовалась печатная плата с теплопроводностью 2 Вт/(м•К), как в образцах со стандартным материалом алюминиевых печатных плат Т112, то разность температур составила бы 0,9°C/Вт (10:2) • 0,2°C/Вт • 16 Вт = 30,4°C. Таким образом, в случае стандартного материала температура перехода светодиода повышена до 13°C, из-за чего уменьшается долговечность светильника. Этот пример показывает то преимущество, которое обеспечивает алюмооксидная технология печатных плат компании «Русалокс».
Новые светодиоды Cree
Развитие светодиодов для освещения идет путем увеличения не только их светоотдачи, но и светимости (плотности светового потока на единицу площади источника света), поскольку чем меньше источник света, тем дешевле оптическая система светильника с его использованием. Следуя этой тенденции, компания Cree создала принципиально новый класс светодиодов – XHP (eXtreme High Power). Краткий обзор новой линейки светодиодов представлен в таблице 2.
Таблица 2. Основные параметры новой линейки светодиодов XHP от Cree
Размер, мм Модификации
Максимальный ток, А Максимальная мощность, Вт Максимальный световой поток CRI 70 80 85 90
38
MHB-A
MHD-E
5×5 9 В 18 В 36 В 0,7 (9 В) 0,35 (18 В) 0,175 (36 В) 7 830
9 В 18 В 36 В 1,4 (9 В) 0,7 (18 В) 0,35 (36 В) 13 1 807
MHD-G
7×7 18 В 36 В 1,0 (18 В) 0,5 (36 В)
2700...3500 4000...6500 2700...3500 4000...5000 + + + + + +
www.lightingmedia.ru
+
+
+
+
XHP35
XHP50
XHP70
3,5×3,5
5×5 6 В 12 В
7×7 6 В 12 В
3,0 (6 В) 1,5 (12 В)
4,8 (6 В) 2,4 (12 В)
19 2 546
32 4 022
3700...5000 +
5000...8300 +
12 В 1,05 (12В)
19 12 2 545 1 528 Цветовая температура, K 5000...6500 2600...3700 + + + + + +
Разработка и конструирование Применение новых светодиодов MHD и XHP в конструкции светильника позволило сократить количество источников света и линз, уменьшить размер печатной платы уменьшить вес светильника до 1,9 кг. Все это в целом заметно снизило себестоимость светильника.
Вторичная оптика для новых светодиодов (Ledil)
Рис. 7. Линза CS14632_STRADA-2X2MX-DWC (для освещения автодорог) и ее КСС
Вторичная оптика необходима, чтобы направить свет источника в требуемом направлении, осветить то, что нужно, и защитить глаза от прямого слепящего света светильника. Кроме того, оптика может герметично защищать светодиодную плату от внешней среды. Оптика должна быть конструктивно удобной в эксплуатации и экономить человеко-часы при серийной сборке светильников. Все эти качества удалось объединить в одном решении компании LEDIL, которая создала семейства Рис. 8. Линза CS14713_HB-2X2MX-W (для промышленных светильников) и ее КСС линзовых модулей Strada‑2x2MX и HB‑2x2MX для работы со сверхмощными светодиодами MHD и XHP70 от Cree. На рисунке 6 п р е д с та в л е н а л и н з а H B ‑ 2 x 2 M X на радиаторе светильника с активным охлаждением. Линзы, выпускаемые компанией LEDIL в настоящее время, и их КСС представлены на рисунках 7–9. В ближайшее время ассортимент таких линз с различными КСС значительно расширится. Габариты линз Strada‑2x2MX Рис. 9 Линза CS14764_STRADA-2X2MX-VSM (для освещения площадей) и ее КСС и HB‑2x2MX: 90×90×15 мм; в комплект входит силиконовая прокладка, герметично защищающая светодиоды Компания Cree допускает нагрев тания питерской компании «Аргос» и плату от внешних воздействий. кристаллов новых светодиодов до 105°, (см. рис. 10–11), что позволило устачто позволяет увеличить рабочую тем- новить компактный источник питания пературу радиатора, не уменьшая ре- в корпус самого светильника и охсурс работы светодиода. Увеличение лаждать его активно штатным вентирабочей температуры радиатора позво- лятором. В блоках питания выделяется лит сэкономить на его габаритах, но по- 5–15% энергии, потребляемой светильтребует использования оптики из мате- никами. Активное охлаждение блока риалов, стойких к высокой температуре. питания позволяет на 20–30% повыДля таких экстремальных применений сить полезную отдаваемую мощность, компания LEDIL готовит к выпуску лин- сохранив его параметры неизменными. зу FN14825_STRADA‑2X2MX-SI-DWC Экспериментальные из оптического силикона. Рис. 6. Линза HB-2x2MX-W на радиаторе светильника с активным охлаждением
Блок питания
результаты
В одной из модификаций светильника использовались блоки пи-
Для проверки высказанных положений и расчетов были изготовлены экспериментальные образцы све-
Современная светотехника, #5 2015
39
Разработка и конструирование
Рис. 10. Блок питания на 60 Вт компании «Аргос»
Рис. 11. Блок питания на 50 Вт в оболочке светильника
вентиляторы OD6025–48H, IP55 (Orion). Светильники испытывались при следующих режимах: ток светодиодов: 1,8 А; потребляемая мощность блоком питания: 100 Вт; температура окружающей среды: 23°C; время испытания до установления теплового равновесия: 70 мин. Полученные результаты: температура радиатора: 43–45°C; температура печатной платы 44–48°C; температура радиатора со стороны вентилятора: 33–38°C; температура входящего воздуха: 30–32°C; температура выходящего воздуха: 32°C; температура горячей точки на линзе вторичной оптики: 55–60°C. На основании экспериментальных результатов и расчетов получены следующие оценки: температура перехода светодиодов: 55–60°C; р а с х о д в о з д у х а : 1 , 5 – 2 л / с (3–4 CFM); перепад давления между входом и выходом воздушного канала: 3–4 мм (Н2О); световой поток без учета вторичной оптики: 11200 лм; с учетом – 10500 лм; эффективность без учета КПД блока питания: 125 лм/Вт; с учетом оптики – 117 лм/Вт; с учетом оптики и КПД блока питания мощности: 105 лм/Вт.
Выводы
Рис. 12. Экспериментальный образец 100-Вт прожектора с активным охлаждением и внешним блоком питания. Вес светильника – 1,9 кг
тильников с активным охлаждением (см. рис. 12), в которых исспользовались следующие компоненты и режимы: 4 шт. последовательно включенных светодиодов XHP70 от Cree группы N4;
40
www.lightingmedia.ru
вторичная оптика Strada‑2x2MXDWC с КПД = 94% (Ledil); печатные платы с алюмооксидной изоляцией (Rusalox); блоки питания с выходным напряжением до 52 В/100 Вт, выходной ток: 1,8 А (Trivitec);
Китайская пословица гласит: «Человек, который почувствовал ветер перемен, должен строить ветряную мельницу, а не щит от ветра». В статье представлен технически интересный подход к созданию инновационной «ветряной мельницы», способной извлечь прибыль из ветра перемен. Подробные технические данные об описанной разработке представлены в [1]. Ссылки 1. Активное охлаждение в светодиодных прожекторах//www.startbase. ru/projects/792/view.
Разработка и конструирование
РЕКЛАМА РЕКЛАМА
Современная светотехника, #5 2015
41
Управление освещением
Econex Smart – беспроводная система управления освещением Дмитрий Завьялов, технический директор ООО «Эконекс», td@econex.ru В статье представлен анализ существующих на сегодняшний день систем управления освещением. Выявлены их основные преимущества и недостатки. Подробно рассматривается беспроводная система управления освещением Econex Smart и ее особенности. Среди неоспоримых достоинств отмечается полная автоматизация процессов с большой энергоэффективностью по доступной цене.
Введение
Задумывались ли вы, сколько денег можно сэкономить при грамотном расходовании электроэнергии? Ни для кого не секрет, что очень часто траты на электричество могли бы быть гораздо меньшими при правильном управлении осветительными установками. Но едва ли кому-то придет в голову нанимать отдельного сотрудника для постоянного контроля работы осветительного оборудования. Помочь максимально эффективно решить эту проблему могут только автоматические системы управления.
Проводные системы Существующие на сегодняшний день системы управления в подавляющем большинстве проводные. Что это значит? Управляющий сигнал от контроллера поступает к управляемому светильнику по проводам. Прежде широко использовался аналоговый протокол управления «1–10 В». Каждый светильник имел собственный управляющий провод, который под-
42
www.lightingmedia.ru
ключался к контроллеру. Таким образом, для осветительной установки из 100 светильников требовалось проложить несколько километров управляющего провода. На смену протоколу «1–10 В» пришел стандартный цифровой протокол управления освещением DALI. DALI-контроллеры могут запрашивать состояние и передавать команды DALI-устройствам. Для формирования сети DALI требуются всего два провода; при этом нет необходимости соблюдать полярность. Количество проводов, а, соответственно, и монтажных работ значительно сократилось, но не исчезло совсем. Такого недостатка лишена система управления по протоколу PLC (power line communication). Эта технология предназначена для передачи данных по линиям электропередачи, т. е. по питающим проводам. С одной стороны, благодаря PLC отпадает необходимость в прокладке специальных управляющих проводов. С другой стороны, стоимость PLC-модемов, т. е. устройств для извлечения управляющего сигнала из питающих линий, очень высока. Это связано с тем, что для работы с проводами, находящимися под высоким напряжением питающей сети, требуются дорогостоящие оптоэлектронные приборы для гальванической развязки. Кроме того, надежность передачи данных по этой технологии в значительной мере зависит от помех в общей электросети, а сама технология не соответствует нормам по электромагнитной совместимости и по приему, и по передаче сигналов. Помимо этого, проектирование подобных систем – дорогостоящий и трудоемкий процесс, а последующие изменения в конфигурации
любой проводной системы практически невозможны. Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемые на сегодняшний день системы управления освещением – далеко не бюджетное решение. Более того, их стоимость может оказаться выше, чем затраты на само осветительное оборудование.
Беспроводные системы
В последнее время начали активно развиваться системы управления освещением с передачей управляющих сигналов по радиоканалу. Многие разработчики применяют протокол ZigBee. Спецификация ZigBee предназначена для приложений с гарантированной безопасной передачей данных при относительно небольших скоростях и с возможностью продолжительной работы сетевых устройств от автономных источников питания (батарей). Эти требования предполагают небольшую мощность передатчиков и их работу в «спящем» режиме, поскольку большую часть времени радиомодуль ZigBee не передает какой-либо информации, включаясь лишь время от времени. Это удобно, если сетью ZigBee охвачено небольшое количество разных датчиков и устройств, информация от которых не требуется в режиме реального времени. Однако такой подход не вполне хорош для управления системой освещения. Одним из преимуществ сетей ZigBee является способность к самоорганизации сети. Однако при большом количестве сетевых устройств этот механизм начинает давать сбой. Дело в том, что каждый раз при выключении и последующем включении сеть организуется по-разному.
Управление освещением
ВЫСОКОМАЧТОВАЯ ОПОРА
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ЦЕХ
ЦЕХ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ
СКЛАД
ОФИСНО-АДМИНИСТРАТИВНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
РЕКЛАМНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
ОХРАННЫЙ ПЕРИМЕТР
АВТОДОРОГА
Рис. 1. Области применения системы управления Econex Smart
В итоге, часть наиболее удаленных устройств оказывается недоступной. Чтобы такого не происходило, в сети должно находиться достаточное количество маршрутизаторов, которые значительно дороже простых конечных ZigBee-устройств. Кроме того, при первоначальном проектировании системы специалист по организации беспроводных сетей должен правильно определить количество необходимых маршрутизаторов и места их расположения. Следует также заметить, что использование протокола ZigBee платное. За каждое установленное ZigBee-устройство производитель светильников обязан заплатить разработчикам стандартное вознаграждение. Эти факторы приводят к удорожанию системы управления для конечного потребителя. Некоторые системы управления разрабатываются с использованием ныне модных облачных серверов. Ядро системы, хранящее всю конфигурацию, пользовательские настройки и алгоритмы, находится в т. н. «облаке», которое представляет собой, с точки зрения клиента, один большой виртуальный сервер. Однако следует учитывать, что эта технология предполагает постоянное соединение с интернетом. В отсутствие подключения система управления перестает функционировать. Это значит, что в какой-
то момент времени управляющее воздействие системы может не дойти до светильников, и они не выполнят команду. В случае если, например, речь идет о крупном оборонном предприятии, где выход в интернет категорически запрещен, подобная система управления функционирует с помощью физического сервера. Для ее работы требуется как минимум дорогостоящий компьютер, лицензионное ПО и специальное помещение с серверами. В итоге, беспроводные технологии позволили значительно сократить затраты на монтажные и проектные работы, но не исключили довольно-таки больших расходов на проведение пуско-наладочных работ, требующих привлечения квалифицированных специалистов.
Беспроводная система управления Econex Smart
Учитывая все упомянутые соображения, инженеры и программисты компании Econex приступили к разработке системы автоматического управления Econex Smart в 2012 г., положив в основу доступность системы для потребителя, исключительную надежность и максимальную функциональность. А уже в 2013 г. появилось первое промышленное предприятие, на котором более 700 осветитель-
ных приборов управлялись системой управления Econex Smart (см. рис. 1). С первых дней эксплуатации стало ясно, что промышленное предприятие с большим количеством мощного электрооборудования, которое создает огромное количество помех, – не самое лучшее место для маломощных радиопередатчиков. В отличие от тихой и спокойной лаборатории, где светильники работали «как часы», рядом с мостовым краном они постоянно отказывались выполнять команды. Началась кропотливая работа по выяснению причин «непослушания». В результате огромного числа исследований и экспериментов был создан собственный протокол. Теперь даже в электросталеплавильном цеху светильники стали выполнять команды быстро и четко. Центром системы управления Econex Smart является роутер Econex RF Gate. Это устройство кардинально отличается от общепринятого маршрутизатора. Модель Econex RF Gate оснащена промышленным компьютером, который обладает всеми необходимыми вычислительными ресурсами для хранения конфигурации системы, пользовательских алгоритмов, статистической информации и остальных данных, необходимых для функционирования системы управления. Econex RF
Современная светотехника, #5 2015
43
Управление освещением
Рис. 2. Схема работы системы для небольшого предприятия
Gate подключается к локальной сети предприятия по кабелю Ethernet или Wi-Fi. Любой пользователь сети может управлять системой при наличии соответствующего доступа. Его уровень может значительно различаться, начиная с администратора, который может изменять любые настройки в системе, и заканчивая рядовым пользователем, которому доступно лишь ручное управление светильниками только на его рабочем месте. Подключиться к системе управления можно с любого компьютера или мобильного устройства с любой операционной системой (см. рис. 2). Следует заметить, что программное обеспечение Econex Smart предоставляется клиенту бесплатно. В случае если локальная сеть на объекте отсутствует, роутер Econex FR Gate создает собственную сеть. Кроме того, подключиться к нему можно через интернет из любой точки мира. В отличие от многих беспроводных систем управления освещением, Econex Smart – не модная игрушка, а надежный инструмент для повышения энергоэффективности. В номенклатуру устройств
Рис. 3. Беспроводной датчик освещенности Econex RF SensorLux
44
www.lightingmedia.ru
системы управления Econex Smart входят датчик освещенности RF SensorLux (см. рис. 3–4), датчик движения RF SensorMove, датчик температуры RF SensorTemp. Все эти устройства требуют только подключения питания 220 В и имеют степень защиты IP65, что позволяет устанавливать их на улице. Система Econex Smart управляет не только светильниками, но и любым другим технологическим оборудованием с помощью универсального устройства RF Sensor Contact (см. рис. 5). Это устройство имеет в своем составе радиомодуль, который позволяет принимать и передавать команды, а также логический вход «сухой контакт» и логический выход «сухой контакт». Работа может осуществляться в двух режимах. В первом, получив на вход сигнал от какого-либо оборудования, например назначенную пользователем команду на замыкание или размыкание концевого выключателя, устройство ее выполняет. Во втором случае по команде пользователя сработает логический выход «сухой контакт», и включится или выключится любое оборудование. Sensor Contact имеет модуль расширения на восемь входов и выходов «сухой контакт» для управления большим количеством различного оборудования. С помощью этого устройства реализуются алгоритмы управления системой освещения, что не требует оснащения светильников радиомодулями. Для этого при проектировании объекта светильники распределяются по питающим линиям через один, два или, например, через пять. В дальнейшем обеспечивается несколько уровней освещенности включением или выключением одной или нескольких линий.
Мощности радиомодуля достаточно для передачи сигнала на расстояние до 300 м. В случае если расстояние между ближайшими устройствами на объекте больше этого или между устройствами находятся сплошные металлические или железобетонные конструкции, в систему добавляется ретранслятор, дальность действия которого достигает 1200 м. Таким образом, сеть Econex Smart может охватить крупное промышленное предприятие с большим количеством удаленных объектов, например цехов, высокомачтовых опор, дорог. Программное обеспечение Econex Smart имеет простой и доступный интерфейс, не требует от пользователя каких-либо профессиональных знаний в области программирования и беспроводных технологий. С первого взгляда понятно, как сформировать зону, привязать к ней светильники или другое оборудование, назначить работу по расписанию, по датчикам и т. д. В любом удобном месте можно установить текстовую метку или условное изображение выключателя.
Рис. 4. Точка управления Econex Terminal в промышленных цехах
Управление освещением Наиболее часто используемые алгоритмы работы, например алгоритм работы зоны по датчику освещенности, прописаны по умолчанию в програм мном обеспечении. Однако имеется возможность создать собственные пользовательские алгоритмы с помощью языка программирования Java Script. Для этого совершенно не обязательно быть профессиональным программистом. Любой пользователь с помощью встроенной подсказки легко справится с этой задачей. Если все же возникнут трудности, написание алгоритмов могут взять на себя программисты компании Econex. Система сохраняет и анализирует статистическую информацию
об энергопотреблении осветительной установки, предоставляя исчерпывающую информацию о количестве сэкономленной электроэнергии. Система сравнивает теоретическое расчетное энергопотребление осветительной установки, вычисляя его по количеству и мощности установленных светильников, с фактическим энергопотреблением с учетом всех периодов работы светильников в режимах пониженной мощности. В настоящее время ведется разработка еще одного устройства системы Econex Smart, которое сможет передавать данные с любого электросчетчика, подключаясь к нему по интерфейсу RS‑485.
Выводы
Итак, системы управления освещением на российском рынке существуют уже продолжительное время, но каждая из них имеет ряд существенных недостатков. Появление беспроводной системы Econex Smart позволяет создать максимально эффективную осветительную установку и значительно снизить стоимость владения, что сокращает срок окупаемости (см. рис. 6). Инновационная система Econex Smart – современное решение, реализующее сложнейшие задачи и отвечающее самым высоким требованиям не только в настоящее время, но и в будущем. www.econex.ru
Модуль на 1, 4 или 16 светильников RF Standart, RF Standart 4, Standart 16
Датчик RF Sensor Contact Любое оборудование по входу и выходу
LAN
Роутер 2,4 ГГц Econex RF Gate Wi-Fi
Датчики освещенности, движения, температуры
Управление через интернет
Рис. 5. Схема работы системы для крупного предприятия
Рис. 6. Экономический эффект от работы датчиков
Современная светотехника, #5 2015
45
Готовые решения
Металлогалогенный или светодиодный?
Сергей Исполатов, Генеральный директор, компания «СТК Системы освещения», nall07@mail.ru Мы живем в переходный период, когда на металлогалогенные светильники еще приходится львиная доля освещения магазинов, но с каждым годом в геометрической прогрессии увеличивается применение светодиодных светильников в торговых залах и витринах. В связи с этим, наверное, практически у всех ритейлеров возникают вполне закономерные вопросы и сомнения относительно возможностей и перспектив светодиодных светильников. Интересно, прежде всего, понять, какой тип светильников все-таки наилучший на сегодняшний день, и определиться, «на чьей ты стороне».
М
Мы решили сравнить металлогалогенные и светодиодные светильники по таким ключевым параметрам как: 1) эффективность, лм/Вт; 2) индекс цветопередачи, CRI; 3) стоимость 1 лм светового потока, руб.; 4) срок службы МГЛ и срок службы светодиодной матрицы CREE, ч; 5) стоимость владения в течение пяти лет; 6) вес и другие дополнительные параметры. Для сравнения мы подобрали объективно тождественные друг другу светильники, в качестве компонентов которых мы уверены: металлогалогенный трековый светильник AVANT G12 70W 45D с лампой OSRAM HCI T и ЭПРА OSRAM PT fit (см. рис. 1) и све-
46
www.lightingmedia.ru
Рис. 1. Металлогалогенный трековый светильник AVANT G12 70W
тодиодный трековый светильник MINI LED 30W с матрицей CREE CXA 2520 и блоком питания MEAN WELL (см. рис. 2). Данные о сроках службы, индексе цветопередачи ламп и матриц были взяты из справочников производителей OSRAM и CREE. Для сравнения других параметров были проведены испытания светильников в светотехнической лаборатории. Оба светильника активно применяются для освещения торговых площадей, хорошо известны на рынке и находятся в одной ценовой категории.
Сравнение эффективности светильников
Испытания показали, что у металлогалогенного светильника эффективность составляет 60,94 лм/Вт, а у 30‑Вт светодиодного этот показатель равен 89,50 лм/Вт. Таким образом, эффективность выше у светодиодного светильника. При этом световой поток металлогалогенного светильника при
Рис. 2. Светодиодный трековый светильник MINI LED 30W
номинальной мощности 70 Вт (фактическая по результатам измерений равна 80,89 Вт) составляет 4929 лм, а у 30‑Вт светодиодного (по факту – 27,89‑Вт) только 2496 лм! При более высокой эффективности это значительно меньше. Следовательно, при замене МГЛ светодиодным светильником освещение торгового зала станет хуже! Экономия электроэнергии составит 65,52%, но при этом освещенность упадет на 50,63%! Таким образом, для полноценной замены металлогалогенных светильников в магазине необходимо использовать больше 30‑Вт светодиодных светильников либо установить более мощные модели. Воспользуемся, например, 60‑Вт трековым светодиодным светильником MINI LED с матрицей CREE 2540 и сравним его с металлогалогенным. По результатам теста в лаборатории его эффективность составила 86,07 лм/Вт, фактическое потребление – 56,94 Вт, световой поток – 4903 лм. Светоотдача это-
Готовые решения го светильника уже сопоставима со светоотдачей металлогалогенной лампы. При этом экономия электричества уже не такая большая – всего 29,6%.
Сравнение индексов цветопередачи. Чем лучше и почему?
По данным компании OSRAM, индекс цветопередачи для лампы HCI T 70/942 NDL G12/ 6800 лм/ 4200 K/ R a =90/15000 ч/ d=19 составляет 90. Собственно, это следует из обозначения лампы. По данным компании CREE, у светодиодной матрицы 2520 R a = 90. Очевидно, по этому параметру наблюдается полное равенство. Следует заметить, что значение Ra = 90 является очень хорошим, т. к. позволяет на 90% передать естественные цвета освещаемого объекта, а для освещения магазинов это важно.
Стоимость 1 лм
Дальше начинается самое интересное. Розничная цена металлогалогенного трекового светильника AVANT составляет 3590 руб. Светодиодный трековый светильник MINI LED 30W можно купить за 4590 руб., а 60‑Вт обойдется в 6590 руб. (все данные получены исходя из курса 1 дол. = 67 руб.). Рассчитаем, во сколько обойдется стоимость 1 лм светового потока в торговом зале при использовании каждой модели. Как видно из таблицы, металлогалогенные светильники по-прежнему обеспечивают наиболее экономичный вариант освещения. С их помощью дешевле всего получить требуемую освещенность, при том что индексы цветопередачи (качество света) металлогалогенного и светодиодного светильника равны.
Срок службы МГЛ и светодиодной матрицы
Может быть, выгода от использования светодиодных светильников заключается в экономии электроэнергии и более длительном сроке службы? Попробуем с этим разобраться… Согласно методике IES LM‑80– 2008, срок службы оригинальной ма-
трицы CREE при правильном теплоотводе составляет 36000 ч. По данным производителя, металлогалогенная лампа OSRAM HCI T имеет срок службы 15000 ч. Выходит, что за 36000 ч в металлогалогенном светильнике придется заменить, условно говоря, 2,5 лампы. Стоимость лампы примерно равна 1000 руб.
Стоимость владения в течение пяти лет
36000 ч в обычном режиме работы магазина – примерно пять лет. Нетрудно посчитать, что, купив металлогалогенный светильник за 3590 руб., придется потратить в течение этого срока еще 2500 руб. на замену ламп. Следовательно, суммарные затраты на приобретение и обслуживание в течение пяти лет составят 6090 руб. без учета стоимости работы электрика или зав хоза, который будет менять лампы. Эта стоимость определяется самостоятельно в зависимости от наличия в штате электрика и его зарплаты или от необходимости привлекать стороннего специалиста. Приобретение светодиодного трекового 60‑Вт светильника за 6590 руб. исключает необходимость в его замене в течение пяти лет. За это время при режиме работы магазина 10 ч в день экономия электроэнергии составит 365×5×10×(80,89– 56,94) = 437 кВт. При стоимости 1 кВт = 3 руб. это всего 1311 руб. Не много, но все равно «в плюсе», учитывая, что по стоимости приобретения и владения было соблюдено равенство. Таким образом, можно говорить об окупаемости вложений в светодиодные светильники за три–четыре года. Если же потребитель не готов ждать, он выберет металлогалогенные светильники. Первоначальные затраты на приобретение этих изделий существенно ниже, а по остальным показателям они по-прежнему наиболее пригодны для освещения торговых площадей.
Вес и прочие мелочи
Что же все-таки может склонить чашу весов в пользу светодиодных светильников? Варианты могут быть разные. В некоторых проектах имеет значение нагрузка на конструкции подвесного потолка. В таких случаях применение светодиодных светильников затрудняется, т. к. они тяжелее металлогалогенных. В каких-то проектах имеются ограничения по электрической мощности, или арендодатель требует использовать для освещения торговой площади только энергосберегающие светильники. Возможно, при выборе того или иного источника света в расчет принимаются престиж, стремление идти в ногу со временем, требования концепта торговой марки, экологичность. Имиджевая составляющая имеет большое значение в розничной торговле.
Выводы
При замене 70‑Вт металлогалогенного светильника 30‑Вт светодиодным теряется практически половина освещенности в торговом зале. По нашему мнению, от такой замены пользователь только проиграет. Если менять металлогалогенную лампу, то на более мощный светодиодный светильник, например на 60 Вт. Светоотдача, срок службы и окупаемость светодиодных светильников в значительной мере зависят от качества их компонентов. Приобретая светодиодные светильники на 20–30% дешевле указанных в этой статье цен либо с эффективностью на 20–30% выше, следует быть готовым к подвоху. Чудеса бывают, но не в этом случае! Металлогалогенные светильники по-прежнему остаются наиболее подходящим видом осветительного оборудования для магазина.
Таблица. Сравнение эффективности металлогалогенных и светодиодных трековых светильников для освещения торговых площадей Светильник
Мощность, Вт
Стоимость, руб.
Световой поток, лм
Стоимость 1 лм, руб.
Металлогалогенный
70
3590
4929
0,73
Светодиодный
30
3590
2496
1,84
Светодиодный
60
6590
4903
1,34
Современная светотехника, #5 2015
47
Готовые решения
Высокое освещение от IEK®: светотехнические проекты любой сложности Группа компаний IEK – ведущий российский производитель электрооборудования для формирования готовых комплексных решений в сфере строительства, ЖКХ, транспорта, инфраструктуры и промышленности. Одним из главных направлений является светотехническая продукция, которая активно применяется в светотехнических проектах любой сложности, начиная с архитектурных и заканчивая промышленными, от бытовых до уличных.
С
Светильники IEK® отвечают всем техническим и нормативным требованиям, предъявляемым к современному освещению. Эти изделия традиционно сочетают в себе высокое качество и надежность в сочетании с комфортной ценой. Представляем новые серии светильников IEK® для промышленного, уличного и административного применения.
Промышленные светодиодные светильники серии ДСП
Производятся в России. Светодиодные светильники промышленные серии ДСП (см. рис. 1) являются экономически выгодной и энергоэффективной заменой промышленных светильников с лампами ДРЛ, ДНаТ и ДРИ. Светильники серии ДСП идеальны для освещения производственных и общественных помещений с тяжелыми условиями эксплуатации, в т. ч. станций метро, подземных переходов, промышленных цехов или складов, торговых залов – любых помещений с пролетами высотой 4–12 м.
48
www.lightingmedia.ru
Рис. 1. Светодиодные промышленные светильники серии ДСП (120 Вт, 180 Вт)
Высокая степень защиты IP65 позволяет использовать светильники ДСП для наружного освещения на открытых строительных и производственных площадках. Ассортимент светодиодных промышленных светильников серии ДСП IEK® состоит из шести моделей мощностью 60, 120 и 180 Вт двух типов КСС (кривая силы света): –– Д (косинусная) для общего освещения цеха; –– Ш (широкая) для освещения длинных коридоров, проходов в общественных и промышленных зданиях, между стеллажами в складских и производственных помещениях. Основные достоинства светильников ДСП от IEK®:
мощный световой поток: не менее 5400 лм (для моделей мощностью 60 Вт), 10800 лм (для моделей мощностью 120 Вт) и 16200 лм (для моделей мощностью 180 Вт); отсутствие пульсации светового потока (менее 1%) и использование рассеивателя из ударопрочного микропризматического поликарбоната обеспечивают максимально комфортное освещение без вреда зрению даже на производстве с максимальной зрительной нагрузкой; надежный корпус из литого алюминия имеет специальные ребра для эффективного теплоотвода; продолжительный срок службы светодиодов Nichia (более 50000 ч);
Рис. 2. Светодиодные уличные светильники серии ДКУ (60 Вт, 120 Вт, 180 Вт)
Готовые решения широкий диапазон рабочих температур: сохранение всех параметров на протяжении гарантийного срока эксплуатации при температуре –40…50°C; высокое качество освещения: отсутствие стробоскопического эффекта, холодный белый свет, высокий индекс цветопередачи (Ra > 80), высокая контрастность; высокий коэффициент мощности: PF > 0,98; степень защиты от влаги и пыли: IP65; полное соответствие требованиям ГОСТ Р МЭК 60598–1; российское производство; гарантия: 5 лет.
Уличные светодиодные светильники серии ДКУ
Производятся в России. Светодиодные светильники ДКУ (см. рис. 2) являются энергоэффективной заменой традиционных светильников РКУ и ЖКУ. Эти светильники предназначены для освещения автомобильных дорог, автомагистралей, многополосных городских дорог, улиц и площадей. Ассортимент состоит из шести моделей мощностью 60, 120 и 180 Вт двух типов КСС (кривая силы света): –– Д (косинусная) для освещения парков, пешеходных дорожек, открытых территорий, а также дорог и магистралей категории «Б»; –– Ш (широкая) для освещения автомобильных дорог с 2–8 полосами, автомобильных развязок и мостов. Основные достоинства ДКУ IEK®: эффективность: в светильниках используются светодиоды Nichia (Япония) со световой отдачей выше 120 лм/Вт, с подтвержденным сроком службы более 50000 ч; корпус выполнен из анодированного алюминия; отсутствие пульсации светового потока (менее 1%) и использование рассеивателя из ударопрочного поликарбоната обеспечивают максимально комфортное освещение и снижают зрительную нагрузку; надежность, мгновенное включение и стабильная работа: высококачественный источник питания обеспечивает работу в широком диапазоне напряжений 170–250 В;
благодаря встроенному корректору коэффициент мощности составляет не менее 0,98; эффективный теплоотвод: корпус светильника выполнен из экструдированного алюминия со специальными ребрами для охлаждения; соответствие всем техническим и нормативным требованиям, предъявляемым к современному освещению на территории РФ; высокое качество освещения: отсутствие стробоскопического эффекта, высокий индекс цветопередачи (Ra > 85), высокая контрастность.
Светильники для внутреннего освещения
Рис. 3. Светодиодные светильники для потолков «Грильято» (30 Вт, 40 Вт)
Широкий ассортимент светильников IEK® для внутреннего освещения позволяет формировать системы освещения любой сложности. Все светильники являются энергоэффективной заменой традиционных светильников с люминесцентными лампами (ЛЛ).
Торговое освещение
Светильники для потолка «Грильято» (см. рис. 3) производятся в России. Ассортимент включает четыре модели. Характеристики: степень защиты: IP40; мощность: 30 и 40 Вт; световой поток: 3300 и 4000 лм; цветовая температура: 4500 К (нейтральная) и 6500 К (холодная); коэффициент пульсаций: до 1%; коэффициент мощности: ≥ 0,98; микропризматический рассеиватель; светодиоды фирмы LG; типоразмер: 588×588×40 мм; гарантия: 3 года.
Специальное освещение
Светильники для медицинских учреждений (см. рис. 4) производятся в России. Эти изделия со степенью защиты IP54 предназначены для установки в медицинских учреждениях и чистых комнатах. Ассортимент состоит из двух моделей. Характеристики: мощность: 30 и 40 Вт; световой поток: 3300 лм; цветовая температура: 4000 К (нейтральная) и 5000 К (холодная); коэффициент пульсаций: до 1%; коэффициент мощности: ≥ 0,98; опаловый рассеиватель;
Рис. 4. Светодиодные светильники для медицинских учреждений (30 Вт, 40 Вт)
типоразмер: 595×595×40 мм; гарантия: 5 лет.
Административно-офисное освещение
Светильники для потолка «Армстронг» (см. рис. 5) производятся в России. Толщина панели: 40 мм. Ассортимент состоит из шести моделей. Характеристики: степень защиты: IP40; мощность: 30, 40 и 45 Вт; световой поток: 3300, 4000 и 4500 лм; цветовая температура: 4500 К (нейтральная) 6500 К (холодная); коэффициент пульсаций: до 1%; коэффициент мощности: ≥ 0,98; микропризматический рассеиватель; светодиоды фирмы LG (Япония); типоразмер: 595×595×40 мм; гарантия: 3 года.
Современная светотехника, #5 2015
49
Готовые решения Ультратонкая панель для потолка «Армстронг»
Рис. 5. Светодиодные светильники для потолков «Армстронг» (30 Вт, 40 Вт, 45 Вт)
(см. рис. 6) производится в России. Толщина панели: 11 мм. Ассортимент состоит из шести моделей. Характеристики: степень защиты: IP20; мощность: 20 и 40 Вт; световой поток: 1800 и 3000 лм; цветовая температура: 4500 К (нейтральная) и 6500 К (холодная); коэффициент пульсаций: до 5%; коэффициент мощности: ≥ 0,9; опаловый рассеиватель; типоразмеры, мм: 595×595×11; 295×295×11; 1195×295×11. www.iek.ru
Рис. 6. Светодиодные ультратонкие светильники для потолков «Армстронг» (20 Вт, 40 Вт)
WICOP – революционная технология бескорпусных светодиодов от компании Seoul Semiconductor Южнокорейская компания Seoul Semiconductor запустила массовое производство светодиодов семейства WICOP (Wafer Level Integrated Chip on PCB), производимого по бескорпусной технологии. Новая технология позволяет избавиться от целого ряда компонентов: кристаллодержателя, золотой проволоки, самого корпуса, а также значительно ускорить и удешевить технологический процесс производства светодиода. 15 сентября в отеле Pudong Marriott Hotel в Шанхае Чунгхун Ли (Chunghoon Lee), президент компании Seoul Semiconductor, представил широкой общественности новый светодиод, основанный на бескорпусной технологии. Эта технология не требует процесса установки кристалла в корпус, разварки кристалла, как и самого корпуса, золотых проводников и кристаллодержателя. Технология WICOP является революционным решением, которое устраняет множество недостатков, существующих на сегодняшний день в светодиодной отрасли. В случае производства традиционных корпусированных светодиодов требуется не только целый ряд оборудования для установки кристалла в корпус, разварки золотых проводников для электрического контакта, но и дополнительные материалы, например кристаллодержатель, золотая проволока, адгезив для закрепления кристалла. Сам светодиод оказывается значительно больше исходного кристалла, что приводит к увеличению печатной платы и изделия в целом. Работы по минимизации корпуса ведутся, начиная с 2012 г. Однако все существовавшие до последнего времени разработки подразумевали необходимость в установке кристалла на подложку, что не позволяло добиться желаемой минимизации конструкции и не обеспечивало должного уровня теплопроводности конструкции. Seoul Semiconductor была первой компанией, добившейся максимального упрощения и минимизации светодиода в новом изделии WICOP2. Начиная с 2013 г. компания применяет эту технологию для подсветки светодиодных телевизоров, вспышек мобильных устройств, а также головного освещения автомобилей. Опыт непосредственной установки кристаллов на печатную плату показал преимущества данной технологии в обеспечении комфортного теплового режима, высокой эффективности и низкой стоимости решения. А минимальные габариты светодиодов позволяют создать уникальный по размерам источник света.
50
www.lightingmedia.ru
Рис. 1. Соотношение лм/долл. у кристаллов, изготовленных по технологии WICOP, достигает 2500, что на 50% больше, чем у кристаллов High Power в корпусе 3535
На сегодняшний день разработано много образцов применения технологии WICOP в разнообразных осветительных установках, таких как уличные и промышленные светильники, архитектурное освещение, лампы и портативные фонари. Основные преимущества нового семейства бескорпусных светодиодов WICOP2: • отсутствие золотых проводников увеличивает механическую стойкость изделия и позволяет минимизировать габариты вторичной оптики; • люминофор наносится непосредственно на кристалл, что обеспечивает минимальное искажение цветовой температуры в зависимости от угла наблюдения; • непосредственная установка кристалла на печатную плату гарантирует минимальное тепловое сопротивление и возможность работы на больших токах (см. рис. 1); • отсутствие корпуса позволяет снизить себестоимость светодиода; • возможность работать на токах до 2 А и более линейная зависимость эффективности от рабочего тока обеспечивают больший световой поток и эффективность при меньшей стоимости системы (см. рис. 1); • минимальные габариты светодиода позволяют значительно сократить размер печатной платы и готового изделия. www.seoulsemicon.com
РЕКЛАМА
Готовые решения
Влагозащищенные светильники WOLTA – универсальное решение С 1 июня 2016 г., согласно Постановлению правительства РФ №898, все учреждения бюджетного сектора должны будут отказаться от неэффективных источников света и осветительных устройств в пользу современных (прежде всего, светодиодных) технологий. Изменения назревали давно: LED-продукция, которая выгодно отличается от традиционных решений с точки зрения экологии и экономии, становится все более доступной и функциональной. В частности, немецкая компания Wolta Group в последние годы активно работала над созданием энергоэффективной световой техники для промышленных предприятий и объектов жилищно-коммунального хозяйства. Речь, по сути, идет о производстве универсальных светильников, которые одинаково качественно справляются со своей задачей в офисе, на открытой стройплощадке, в теплице, на лестничной клетке и в прачечной. Влагозащищенная линейка Wolta для ЖКХ представлена сериями LCL (включает круглые и овальные светильники) (см. рис. 1–2) и LWP (линейные светильники длиной 60 см и 120 см) (см. рис. 3–4).
Рис. 1. Светильник серии LCL, круглый
Рис. 2. Светильник серии LCL, овальный
Для общего освещения Светильники серий LCL и LWP относятся к категории светодиодной продукции. Благодаря этому обстоятельству у них имеется несколько очевидных преимуществ. Во-первых, продолжительный срок службы: у моделей данной линейки он составляет около 30 тыс. ч. Во-вторых, эти светильники обеспечивают существенную экономию электроэнергии и средств на ее оплату. Мощность ЖКХ-светильников Wolta варьируется в пределах 8–40 Вт.
52
www.lightingmedia.ru
Рис. 3. Светильник серии LWP, линейный 60 см
Рис. 4. Светильник серии LWP, линейный 120 см
Готовые решения При этом они обеспечивают высокую светоотдачу и индекс цветопередачи. Помещение освещается ярко и равномерно. Светильники типа LCL и LWP не мерцают и потому не представляют опасности для зрения. Их можно применять в медицинских, учебных и детских учреждениях. Светодиодные светильники Wolta не содержат вредных веществ, побочного ультрафиолетового или инфракрасного излучения и почти не нагреваются. Их рабочая температура не превышает 70°C. Более того, модели обеих серий выполнены из негорючего пластика, что полностью исключает возможность возникновения пожара.
Для производства
Высокая степень защиты от влаги и пыли (IP 65) делает область приме-
IP 65
BRIGHT Яркость свечения Качественная светодиодная матрица и применяемая форма матового рассеивания позволяют получить равномерный световой поток высокой яркости. В определенных условиях это позволяет не только снизить энергопотребление, но и сократить количество устанавливаемых светильников.
нения светильников LCL и LWP безграничной. Их можно использовать для освещения складов и автомоек, бытовок, подъездов и паркингов. Буква s в артикуле говорит о том, что изделие дополнительно оборудовано датчиком движения. Скрытый внутри корпуса, за рассеивателем, датчик не портит внешнего вида светильника. Его можно настроить по следующим параметрам: радиус действия, время отключения и уровень освещенности, что обеспечит дополнительную экономию электроэнергии в процессе эксплуатации. Цветовая температура светильников типа LCL и LWP составляет 6500 К. Такой холодный белый свет подходит для освещения промышленных предприятий, поскольку его высокая контрастность облегчает работу с мелкими деталями.
Для открытых площадок
Угол рассеивания в ЖКХ-светильни ках Wolta достигает 120°. На выходе это дает объемный яркий свет и широкую площадь покрытия. В случае с уличными светильниками веской характеристикой является устойчивость к механическим воздействиям, ударам и вибрациям, которая достигается благодаря отсутствию стеклянных деталей. К не менее важным преимуществам относятся широкий диапазон рабочих температур и герметичность конструкции, которые гарантируют надежную работу светильников серий LCL и LWP в любую погоду. Основные технические характеристики и преимущества влагозащищенных светильников Wolta представлены в таблице и на рисунке 5. www.wolta.ru
Tmin
> 30 000 ч
Пылевлагозащита Применение качественных силиконовых уплотнителей в конструкции и защитной резьбы на заглушках позволяет эксплуатировать изделия в помещениях с повышенным содержанием пыли и влаги.
Длительное время работы Установка светильников светодиодного типа с повышенным ресурсом работы позволит не заботиться об их обслуживании в течение долгого времени.
Быстрая установка Светильники представляют собой готовое решение для установки и не требуют больших временных затрат. Каждый светильник поставляется с комплектом быстрого крепления для установки на поверхность любого типа.
Рис. 5. Преимущества промышленных светильников WOLTA Таблица. Модельный ряд промышленных светильников Изображение
Модель
Мощность, Вт
Кол-во светодиодов
Световой поток, лм
Цветовая температура, K
Коэффициент Индекс Датчик пульсации, % цветопередачи движения
LWP20-C LWP40-C
20 40
88 176
1800 3600
6500 6500
<5 <5
> 80 > 80
нет нет
LCL8-RC LCL8-RCs LCL12-RC LCL12-RCs
8 8 12 12
40 40 60 60
640 640 960 960
6500 6500 6500 6500
<1 <1 <1 <1
> 80 > 80 > 80 > 80
нет есть нет есть
LCL8-OC LCL8-OCs LCL12-OC LCL12-OCs
8 8 12 12
40 40 40 40
640 640 960 960
6500 6500 6500 6500
<1 <1 <1 <1
> 80 > 80 > 80 > 80
нет есть нет есть
Современная светотехника, #5 2015
53
Готовые решения
Светодиодная лампа VOLPE серии OPTIMA Редакционный обзор
Внимание! Результаты измерений и анализа относятся только к конкретному образцу, предоставленному производителем для участия в проекте. Характеристики других образцов аналогичной продукции могут быть иными.
В
В этой статье мы рассмотрим светодиодную лампу VOLPE из бюджетной серии OPTIMA от производителя Uniel Lighting Co, а именно, модель LED-A60–8W/WW/E27/FR/O. Лампа упакована в красочную картонную коробку (см. рис. 1), на которой указана достаточно подробная техническая информация. Корпус самой лампы выполнен из термостойкого пластика, под которым скрывается алюминиевый радиатор, колба пластиковая, матовая, цоколь – E27. Размер лампы составляет 60×112 мм. В лампе используются светодиоды от компании Sanan Optoelectronics – одного из ведущих производителей светодиодов в Китае. Компания Uniel позиционирует свою лампу LED-A60– 8W/WW/E27/FR/O как эквивалент лампы накаливания мощностью 75 Вт. Далее мы проверим, насколько верны заявленные производителем характеристики, а также насколько они близки к лампе накаливания 75 Вт. Итак, производитель заявляет мощность лампы 8 Вт, световой по-
Рис. 1. Светодиодная лампа Volpe LED-A60-8W/WW/E27/FR/O
ток на уровне 650 лм, цветовую температуру 3000 К. Диапазон рабочих напряжений 175–250 В, что очень
Таблица. Заявленные и измеренные характеристики Параметр Световой поток, лм Потребляемая мощность, Вт Коэффициент мощности Цветовая температура, К Индекс цветопередачи, Ra Коэффициент пульсации, % Спад светового потока за 60 мин., % Световая эффективность, лм/Вт
54
www.lightingmedia.ru
Заявленное значение 650 8 3000 81,25
Измеренное значение 573,66 7,01 0,523 2952 82,1 0,2 14 81,83
хорошо в реалиях «уставших» электрических сетей нашей страны. Если исходить из заявленных характеристик, световая эффективность составит 81,25 лм/Вт. При этом у лампы – «теплый» свет, срок службы около 25 000 ч и гарантия – 1 год. И все это за 212 руб., что неплохо по сегодняшним меркам. В таблице представлены заявленные и измеренные характеристики. Посмотрим, что же на самом деле выдает эта лампа. На рисунке 2 представлены фотометрические
Готовые решения характеристики лампы LED-A60– 8W/WW/E27/FR/O. Сразу бросается в глаза, что световой поток почти на сотню люмен меньше заявленного, но смотрим дальше и видим, что и мощность на целый ватт ниже. Печально конечно, что покупатель не получает заявленное количество света, зато у лампы – чуть меньшее потребление электроэнергии и чуть большая эффективность. Цветовая температура практически совпала с заявленной и составила 2952 К, т. е. у лампы – приятный теплый свет, что и предпочитает большинство покупателей ламп для домашнего освещения. Индекс цветопередачи R a составил 82,1; этого, как правило, достаточно для домашнего использования, хотя многие ищут лампы с большими значениями. Такие изделия, конечно, имеются, но в таком случае следует выбирать либо очень высокую цветопередачу, либо достаточно низкую цену. Коэффициент пульсации составил всего 0,2%, что говорит о хорошо подобранной электронной начинке. Жаль, что производитель не указывает, умеет ли данная лампа работать с диммерами и выключателями с индикатором. На рисунке 3 показана зависимость падения светового потока от времени наработки. Стабилизация светового потока начинается через 40 мин; при этом разница светового потока в момент включения лампы и через 40 мин составляет около 14% (измерения светового потока в лаборатории проводятся уже после стабилизации). Кстати говоря, за счет колбы большего диаметра, чем корпус, и матового стекла лампа светит чуть назад (производитель заявляет угол в 270°). Узнав реальные характеристики светодиодной лампы Volpe, давайте установим, эквивалентом какой лампы накаливания она является. Напомним, что производитель заявляет эквивалентность лампе накаливания 75 Вт, однако хорошо известно, что у лампы накаливания мощностью 75 Вт световой поток составляет порядка 900–940 лм! Т. е. даже по заявленным характеристикам эта светодиодная лампа не может заменить ЛН 75 Вт, а измеренный
Рис. 2. Фотометрические характеристики лампы Volpe LED-A60-8W/WW/E27/FR/O
световой поток еще ниже. (Следует заметить, что согласно тексту Постановления Правительства Российской Федерации от 20 июля 2011 г. № 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения», минимальная световая эффективность лампы накаливания равна 7 лм/Вт. В этом случае наша светодиодная лампа соответствует лампе накаливания мощностью 75–80 Вт). Что ж, оставим заявленную информацию на совести производите-
ля и его маркетологов и посмотрим на вещи реально. Возьмем, например, лампу накаливания мощностью 60 Вт: ее световой поток составляет около 710 лм, т. е. для рассматриваемого случая снова много. А у лампы на 40 Вт световой поток равен примерно 415 лм, что мало. Давайте тогда посчитаем, на что все-таки ориентироваться, покупая лампу VOLPE из бюджетной серии OPTIMA. Световая эффективность ЛН 60 Вт – около 12 лм/Вт, у 40 Вт – 10,3 лм/Вт. Возьмем что-то среднее – 11 лм/Вт. Выходит, наиболее близкий световой
Современная светотехника, #5 2015
55
Готовые решения
Рис. 3. Зависимость падения светового потока от времени наработки
поток к нашей светодиодной лампе выдаст лампа накаливания мощностью 50 Вт (если вы ее, конечно, найдете в продаже) – около 550 лм. Посчитаем экономию и определим, целесообразно ли менять лампы накаливания на светодиодные применительно к исследуемому образцу. Лампы накаливания подходящей мощности можно купить по цене около 20 руб. Максимальный срок службы таких ламп – около 1000 ч. Таким образом, пока работает светодиодная лампа Volpe, потребуется приобрести 25 ламп накаливания на сумму около 500 руб. (напомним, что лампа Volpe стоит 212 руб.). Выходит, даже если светодиодная лампа отработает половину заявленного срока, то, купив еще одну, мы останемся в небольшом выигрыше. А какова экономия электроэнергии? Допустим, комнату освещает трехрожковая «бабушкина» люстра с лам-
почками на 60 Вт. Чтобы получить примерно ту же освещенность, потребуется установить новую люстру уже как минимум на четыре лампы (не будем учитывать стоимость новой люстры – все равно старую пора менять). Представим, что мы нашли люстру на четыре лампы и установили в нее светодиодные лампы LED-A60–8W/WW/E27/FR/O Volpe. Итак, потребляемая мощность равнялась 180 Вт, а стала 28 Вт. Таким образом, расход электроэнергии на освещение комнаты уменьшился в шесть раз. При освещении комнаты лампами накаливания в течение 25000 ч мы израсходовали бы 1500 руб. на покупку лампочек, 4500 кВт электроэнергии, что при цене 1 кВт 4 руб. составит 18000 руб. При освещении той же комнаты в течение того же времени, но светодиодными лампами наши затраты составили бы 848 руб. на покупку ламп
и 2800 руб. – на электроэнергию (расходы электроэнергии – около 700 кВт). Как видно, используя светодиодные лампы Volpe, мы можем уменьшить финансовые затраты до 5 раз. Если же эти лампы отработают только половину заявленного срока, то до 4 раз. Посчитаем наши расходы за год. Допустим, в среднем свет горит около 5 ч в день. Итого, за год он горит в течение примерно 1825 ч. Лампы накаливания придется один раз сменить, т. е. придется потратить 20 руб. • 3 • 2 = 120 руб. Стоимость потребленной мощности 328,5 кВт при этом составит около 1314 руб. Для светодиодных ламп за год гарантия только закончится (а на лампы накаливания гарантии вообще не выдается), так что затраты на лампы составят 212 руб. • 4 = 848 руб. Расход электроэнергии составит около 51,319 кВт, что в денежном эквиваленте равно 205,28 руб. На второй год энергии в обоих случаях мы тратим столько же, сколько и за первый, но лампы накаливания придется купить дважды. Итого, за два года мы потратим: на лампы накаливания 120 + 1314+ + 120 + 1314 = 2868 руб., а на светодиодные лампы 848 + 205,28 + +205,28 = 1258,56 руб. Экономия уже за первые два года вырастет более чем в два раза! Несмотря на некоторые недостатки и расхождения измеренных характеристик с заявленными, светодиодную лампу LED-A60–8W/WW/E27/FR/O из бюджетной серии OPTIMA вполне можно рекомендовать к покупке.
Infineon оцифровывает питание энергоэффективных светодиодов Компания Infineon разработала цифровую платформу на базе цифровой микросхемы .dp digital power 2.0 для питания светодиодов, благодаря которой управлять системами светодиодного освещения теперь можно интеллектуально, экономя максимально возможное количество энергии. ИС ICL8105 представляет собой контроллер обратноходового преобразователя с цифровым управлением и корректором коэффициента мощности, разработанный для драйверов светодиодов с постоянной выходной мощностью 10–80 Вт. Преимуществами микросхемы являются высокий КПД, коррекция коэффициента мощности и малый уровень искажений. В результате обеспечивается высокое качество освещения и исключается мерцание.
56
www.lightingmedia.ru
ILD2111 – контроллер понижающего преобразователя с цифровым управлением, предназначенный для использования в качестве управляемого источника постоянного тока для драйверов светодиодов мощностью 10–150 Вт. Для работы ILD2111, как и для ICL8105, требуется лишь нескольких внешних компонентов. Микросхема обеспечивает свободное от мерцания ШИМ диммирование вплоть до 1% яркости. Обе микросхемы драйверов предоставляют все преимущества цифровых технологий, в т.ч. программную настройку параметров питания светодиода в уже смонтированной системе. www.infineon.com
РЕКЛАМА
Сергей Костюченко Менеджер направления «Светотехника» Mobile: +7 916 035 32 60 Phone: +7 495 6265597 e-mail: SKostuchenko@arroweurope.com Fax: +7 495 626 55 98
Готовые решения Суперкомпактные светодиодные лампы Volpe Simple
Светодиодный светильник ДПБ ДПБ IEK®, уникальная но винка российского рынка, представляет собой эле гантную слайд-панель с четырь мя–шестью сменными светодиодными модулями-слайдерами. Эта панель идеально подходит для функционального или местного ос вещения, интерьерной подсветки. Очень тонкий профиль и компакт ные габариты позволяют установить светильник ДПБ в любом месте. Новинка устойчива к перепадам напряжения и температуры, а так же к механическим повреждениям, имеет отличные характеристики и длительный срок службы – 30000 ч. Характеристики: • длина панели: 600 или 900 мм; • источник питания (драйвер) на 20 или 30 Вт; • число модулей на панели: один–шесть; • модуль-слайдер: перемещаемый, 5 Вт, 350 лм, 12 светодиодных кри сталлов с углом освещенности 105°; • отсутствие стробоскопического эффекта, естественный теплый свет (3000 К), высокий индекс Ra>80, высокая контрастность; • высокая степень электробезопасности III категории, безопасное на пряжение питания 24 В. +7 (495) 542-22-22/23 www.iek.ru
Серия мощных светодиодных прожекторов BELL LED
Торговая марка Volpe пред ставляет новинку в серии Volpe Simple: суперкомпакт ные светодиодные лампы LED-JC G4 мощностью 2 Вт и LED-JCD G9 мощностью 2,5 Вт. Расширение коллекции Volpe Simple привело к появ лению этих ярких источников света с широким углом свечения, предназначенных для замены кап сульных галогенных ламп. Отсутствие мерцания, цветовая температу ра – 4500 К (белый свет), 3000 (теплый белый свет). Преимущества: • эквивалентная мощность – 20 Вт и 25 Вт; • экономия электроэнергии 90%; • отсутствие нагрева в процессе эксплуатации; • экологическая безопасность – не содержат тяжелых металлов и ртути; • высокий индекс цветопередачи (Ra ≥ 80); • длительный срок службы – до 25 тыс. ч; • отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения; • гарантия – 2 года. +7 (495) 965-05-60
www.uniel.ru
AtomSvet® Plant NEO
Светильники предназначены для акцентного ос вещения витрин магазинов, рабочего простран ства торговых залов, выставочных экспонатов, картин и являются прямой заменой приборам акцентного света под МГЛ 35/70 Вт. Выпускаются два варианта исполнения по мон тажу – светильники с универсальным адаптером под шинопровод стандарта euro-DIN (BELL/T) и приборы с возможностью установки непо средственно на опорную поверхность (BELL/S). Характеристики: • два варианта мощности: 35/48 Вт; • два варианта светового потока: 2900/4000 лм; • три типа светораспределения: 15, 25, 45°; • эффективность: более 80 лм/Вт; • цветовая температура: 4000 K (3000 K под заказ); • индекс цветопередачи CRI: >80; • высокое значение коэффициента мощности: ≥0,96; • отсутствие пульсаций светового потока: 0,1%; • соответствие требованиям ГОСТ по ЭМС; • стабильность световых характеристик во времени.
В текущем году компания «АтомСвет» представля ет новое поколение своей базовой линейки светотех нического оборудования – светодиодные промышлен ные светильники AtomSvet® Plant NEO. Они сохраняют наиболее успешные и прошедшие проверку временем кон структивные особенности, включая оптическую систему с высоким показателем светопропуска ния, но отличаясь более высокими эксплуатационными характеристи ками. Ключевые особенности новой серии: • источник света – светодиоды Seoul Semiconductor (Корея), одного из мировых лидеров производства сверхярких светодиодов; • высокий максимальный световой поток светильников (до 19400 лм) при светоотдаче светильников не менее 96 лм/Вт у всего модельного ряда серии; • более высокий срок службы и повышенная ремонтопригодность; • выносной диммируемый драйвер (1–10 В, ШИМ); • больший базовый срок гарантии – 5 лет.
8 (800) 333-23-77
+7 (495) 989-18-18
www.LTcompany.com
Светодиодные ленты SKY LARK
Лампы LED-JCD G9 для замены капсульных галогенных ламп Источники света LED-JCD G9 мощностью 6 Вт (эквивалентная мощность 35 Вт) пред назначены для замены капсульных галоген ных ламп. Это сверхъяркие источники света с широким углом свечения. Обеспечивают отсутствие мерцания, экономию электро энергии 90%. LED-JCD G9 Dimmable мощ ностью 4 Вт, 5 Вт созданы специально для использования с диммерами. Характеристики: • цветовая температура – 4500 К (белый свет), 3000 К (теплый белый свет); • материал корпуса – силикон; • широкий угол рассеивания света в 360°; • отсутствие ультрафиолетового излучения; • высокий индекс цветопередачи (Ra ≥ 80); • экологичная технология; • длительный срок службы до 30 тыс. ч; • гарантия – 36 мес. +7 (495) 965-05-60
58
www.lightingmedia.ru
www.uniel.ru
www.atomsvet.ru
Све тодиодные ленты SKY LARK являются отлич ной заменой классическим настенным светильникам и бра, а благодаря своим компактным размерам и гибкости позволяют освещать объекты сложных форм. - Ленты белого света (3000 К и 4200 К) можно использовать для дополни тельного освещения или в качестве декоративной подсветки в гостиной, спальне или кухне. Для помещений с высоким уровнем влаги, например ванных комнат, подойдут герметичные ленты со степенью защиты IP 65. - Ленты на основе ультраярких светодиодов при том же уровне потре бления энергии дают существенно больше света. - Цветные ленты SKY LARK подойдут для реализации уникальных дизайнерских решений. Желтые, красные, синие, зеленые светодиоды помогут расставить акценты в любом помещении. - RGB-ленты – ленты, в которых цвет можно выбирать при помощи пуль та, а также настраивать яркость и режимы работы. Дополнительной оп цией RGB-лент SKY LARK является возможность настроить белый свет и использовать ленту в качестве обычной дополнительной подсветки. +7 (812) 600-12-12
www. skylark-light.ru
Готовые решения Светодиодные лампы высокой мощности Volpe Simple
Светильник аварийного освещения MIZAR LED
Представляем новинку среди ламп высо кой мощности – светодиодную серию Volpe Simple. Это экологически безопасные све тодиодные лампы, которые не содержат тяжелых металлов и ртути. Отсутствует ультрафиолетовое и инфракрасное излуче ние. Лампы работают в широком диапазоне входного напряжения – 175…250 В. Кроме того, у ламп Volpe Simple высокий индекс цветопередачи (Ra ≥80). Экономия электро энергии составляет 90%, а гарантия — 2 года. С диапазоном рабочих температур: −30…40°С – алюминиевый корпус обеспе чивает улучшенный теплоотвод, что гарантирует длительный срок службы (до 25 тыс. ч). Серия представлена лампами мощностью 25, 30 и 35 Вт (эквива лентная мощность ЛОН 220, 260 и 300 Вт). Цветовая температура – 3000 К (теплый белый) и 4500 К (белый). Лампы предназначены для общего освещения помещений производственного или иного назна чения, складов и т.д.
Компания «Световые технологии» представляет новинку в сегменте аварийного освещения – светильник MIZAR LED с яркостью более 200 кд/м2. Прибор был разработан компанией «Световые технологии» при реа лизации системы аварийного освещения в торговых центрах «МЕГА» в соответствии с требованием заказчика увеличить световой поток светильников, служащих эвакуационными знаками. Проектный от дел шведской сети запро сил светильники MIZAR LED с яркостью не менее 200 кд/м2. Для того чтобы удовлетворить требова ниям заказчика, факти чески пришлось разрабо тать новый светильник, точнее новую электрон ную начинку, подобрать более емкий аккумулятор. Новые светильники мож но будет заказать в ноябре 2015 г.
+7 (495) 965-05-60
8 (800) 333-23-77
www.uniel.ru
www.LTcompany.com
AtomSvet® Line и AtomSvet® Line TR
Светодиодные лампы SKY LARK из коллекции Filament В ассортименте торговой мар ки SKY LARK появилась но вая коллекция светодиодных ламп серии DÉCOR. Коллекция Filament – новый тренд в декоративном освещении. Ретролампы с ультратонкими светодиодными нитями по внешнему виду и характеристикам излучения близки к классическим лампам накаливания. Преимущества коллекции Filament: • Диаграмма светового потока практически полностью аналогична диаграмме лампы накаливания, т.е. светодиодные лампы Filament светят практически равномерно во все стороны, как и обычная лампа накаливания. • Эффективность ламп из коллекции Filament выше, чем у обычных све тодиодных ламп, а рабочая температура корпуса примерно на 10°С ниже. • Еще одно важное для потребителей качество – возможность исполь зования ламп в хрустальных люстрах и светильниках. Светящиеся нити создают такую же игру света на гранях хрустального стекла, как и нить лампы накаливания. • Лампы из коллекции Filament повторяют параметры лампы нака ливания как по цветовой температуре (2700 К), так и по габаритным размерам и форме колбы.
Новое поколение линейных светодиодных светильников AtomSvet® Line и AtomSvet® Line TR обладает высоким уровнем защиты от пыли и влаги IP65 и применяются для универсального освещения поме щений с низкими и средними потолками – складов и логистических центров, торговых залов, производственных, инфраструктурных объектов, гаражей, парковок и т.д. Светильники AtomSvet® Line могут монтироваться в линию, для светильников AtomSvet®Line TR возмож но угловое и перекрестное соединение. Характеристики: • потребляемая мощность, Вт: 15, 30, 40, 55; • световой поток (матовый рассеиватель), лм: 1250, 2500, 3500, 5500; • световой поток (прозрачный рассеиватель), лм: 1500, 3000, 4500, 6000; • напряжение питания/частота: 175 –265 В/50 Гц; • класс защиты от поражения электрическим током: II (Line), I (Line TR); • температура эксплуатации: –35…50°С; • климатическое исполнение: УХЛ1; • степень защиты: IP 65 (Line) и IP40/54 (Line TR); • КСС 120.
+7 (812) 600-12-12
+7 (495) 989-18-18
www. skylark-light.ru
www.atomsvet.ru
Новинки IEK® для питания и управления светодиодными лентами
Драйверы (блоки питания). Пре образуют сетевое напряжение 220 В 50/60 Гц в постоянное 12 В для питания светодиодной ленты. 13 моделей IP20 24-360 Вт; 5 моделей IP65 (для влажных помещений) на 30–200 Вт. Контроллеры. Управление ин тенсивностью светового потока и создание статических и динами ческих световых сцен. С пультом ДУ по ИК или по радиоканалам. Управление одноцветными, мультибелой и RGB-лентами. Магистральный усилитель. Усиление RGB-сигнала, увеличение сум марной мощности подключаемых светодиодных лент к одному кон троллеру, если его мощности не хватает для сложной подсветки. Коннекторы. Соединение светодиодных лент, присоединение к устройствам без пайки. Все типы коннекторов для жесткого или гибкого соединения, для лент шириной 8 или 10 мм, обычных и вла гозащищенных, одноцветных и RGB-лент. Все новинки отличает длительный срок службы, соответствие за явленным параметрам, высокий КПД, встроенные защиты (от пере грузки, перегрева, короткого замыкания). +7 (495) 542-22-22/23 www.iek.ru
По вопросам размещения информации в рубрике «Витрина» обращайтесь в отдел рекламы: 8 (903) 515-45-26, sales@elcp.ru
Современная светотехника, #5 2015
59
РЕКЛАМА
Изобретения в светотехнике
Офисное освещение Сергей Титков, Генеральный директор, ООО «Сетилюмен» Цель статей рубрики «Изобретения в светотехнике» – познакомить читателей журнала с последними запатентованными решениями. Тема рубрики этого номера посвящена офисному освещению. Эта публикация представляет собой краткий обзор патентов на изобретения, выданных в РФ в 2014–2015 гг. по классу F21 («Освещение по международной патентной классификации») и соответствующих теме офисного освещения. Изобретения условно разделены на группы в зависимости от решаемых задач.
312 200
Рис. 1. Пояснительный рисунок к патенту №RU2544243: 200 – отражатель; 312 – светодиоды
Равномерное распределение светового потока выходного окна (яркости излучающей поверхности)
Патенты РФ №RU2544243, RU2545031, RU2545033 с единым названием «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: ЭЛ ДЖИ ИННОТЕК КО., ЛТД. (KR). Все три патента защищают конструктивные решения для офисных светодиодных светильников, в т. ч. для применения в подвесных потолках типа «Армстронг». Решаются задачи равномерного распределения светового потока выходного окна, которое обеспечивается благодаря направлению светового потока расположенных в линию светодиодов на специальный отражатель. Световой поток от светодиодов направлен таким образом, что попадает только на отражатель. С этой целью светодиоды устанавливаются в пазу испускания света с выступающей частью. Отражатель может иметь параболическую поверхность (см. рис. 1). Поверхность отражателя может быть покрыта люминофорной пленкой.
2
1
3
Рис. 2. Пояснительный рисунок к патенту №RU2562241: 1 – печатная плата; 2 – светодиоды; 3 – отражатель
Патент РФ №RU2539331 «ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ОТНЕСЕННЫМ НА РАССТОЯНИЕ СЛОЕМ ЛЮМИНОФОРА И/ИЛИ РАССЕИВАЮЩИМ СЛОЕМ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. (NL). Светильник с равномерным распределением яркости излучающей поверхности. Содержит матрицу источников света, отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой. Разность излучения источников света компенсируется изменением плотности рассеивающего слоя или слоя люминофора. Отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой согласно изобретению оптимизиру-
ются (изготовляются) для конкретной матрицы источников света и, как правило, отличаются для каждой матрицы источников света. Под матрицей источников света в данном случае подразумеваются светодиоды светильника. Таким образом, для каждого светильника изготавливается индивидуальный рассеиватель или слой люминофора. Патент РФ №RU2543513 «СВЕТО ДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК» Патентообладатели: Михеев Геннадий Михайлович, Лещев Алексей Михайлович. Светодиодный светильник с равномерной яркостью излучающей поверхности. Равномерная яркость достигается тем, что плата
Современная светотехника, #5 2015
61
Изобретения в светотехнике со светодиодами установлена перпендикулярно плоскости корпуса, в его торце, а световой поток от светодиодов направляется в выходное окно светильника несколькими оптически прозрачными пластинами – отражателями, установленными под разными углами. В противоположном светодиодам торце расположен зеркальный отражатель. В выходном окне светильника расположена крышка – рассеиватель. Патент РФ №RU2562241 «СВЕТО ДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: Коновалов Дмитрий Викторович. Техническим результатом является достижение низкого слепящего эффекта, повышение светоотдачи, повышение равномерности светового окна, повышение конвекционных охлаждающих свойств. Светодиоды облучают матовый отражатель, который рассеивает и направляет световой поток (см. рис. 2). Светодиоды крепятся на узкой плате для меньшего затенения отраженного отражателем светового потока. Поскольку светодиоды направлены излучающей поверхностью к отражателю, то прямой свет от них не выходит за пределы светильника и не оказывает слепящего эффекта. Патент РФ №RU2562959 «СВЕТИЛЬНИК» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. (NL). Техническим результатом является
снижение потока направленного ослепляющего света (решается задача равномерного распределения светового потока выходного окна). Светильник содержит искривленный оптически прозрачный лист, имеющий множество удлиненных линейных призматических структур с прямыми верхними углами на его вогнутой поверхности, причем упомянутая поверхность обращена в сторону от источника света. Искривленный лист закреплен в зажимах листа самонесущим образом в светильнике, причем взаимное расстояние между зажимами листа можно изменять для облегчения регулировки искривленного листа. Патент РФ №RU2510824 «СПОСОБ СОЗДАНИЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ И ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА» Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью «ДиС ПЛЮС». Способ и устройство относятся к светотехнике, а именно к светодиодным осветительным устройствам, предназначенным для создания внешнего и внутреннего освещения (может использоваться в светильниках типа «Армстронг»). Техническим результатом является повышение равномерности цвета и яркости светоизлучающей поверхности, снижение термического воздействия на люминофор и расширение технологических возможностей для конструирования осветительных устройств.
Рис. 3. Пояснительный рисунок к патенту №RU2559808: 20 – монтажная плата источников света; 28 – источники света; 30 – световая трубка; 35 – полость; 36 – коллимирующая оптика; 40 – формирующая луч оптика; 52 – драйвер; 70 – теплоотвод; 72 – теплоотводящая пластина
62
www.lightingmedia.ru
Улучшение цветопередачи
Патент РФ №RU2503880 «СВЕТОДИОДНЫЙ (СИД) ИСТОЧНИК СВЕТА, ПОДОБНЫЙ GLS» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Предлагаемое решение позволяет сконструировать источник света со спектром излучаемого света, близким к солнечному. Цель изобретения состояла в том, чтобы предложить альтернативный источник света, имеющий внешний вид лампы GLS (служб общего освещения); при этом желательно, чтобы этот источник света был хорошо пригоден для использования внутри помещения, обладал меньшей потребляемой мощностью, чем традиционные лампы накаливания, и регулируемой цветовой температурой. Одним из технических результатов является улучшенная цветопередача.
Охлаждение источника света
Патент РФ №RU2559808 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)» Патентообладатель: ЭЛЮМИГЕН ЛЛК. Осветительное устройство с множеством светодиодов. Световые потоки от них отводятся световыми трубками (см. рис. 3). На концах световых трубок может располагаться оптика, формирующая направление выходного светового потока. Теплоотвод и рассеяние выделяемого светодиодами тепла осуществляются охлаждающими пластинами, расположенными между световых трубок. Патент РФ №RU2518198 «СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Согласно изобретению, светоизлучающее устройство значительно лучше отводит тепло от светодиода. Для изготовления печатной платы используются дешевые стеклоэпоксидные материалы. В результате достигается более низкая рабочая температура светодиода и, таким образом, улучшаются рабочие характеристики, а производственные расходы сокращаются. Эффект от изобретения особенно велик при использовании светодиодных модулей большой мощности. Тепло от светодиода отводится на т. н. «элемент отведения тепла », с которого рассеивается благодаря конвекции
Изобретения в светотехнике и излучению. Светодиод и элемент отведения тепла установлены на одной стороне печатной платы. Патент РФ №RU2561712 «СВЕТИЛЬНИК СВЕТОДИОДНЫЙ И ТЕПЛООТВОДЯЩИЙ ПРОФИЛЬ В КАЧЕСТВЕ ЕГО КОРПУСА» Патентообладатель: Ивлиев Юрий Вячеславович. Светильник в корпусе из теплоотводящего профиля и собственно теплоотводящий профиль. Изобретение относится к области светотехники и предназначено для освещения преимущественно внутренних помещений, торговых залов, коридоров. Упрощение конструкции и уменьшение габаритов обеспечивается тем, что в качестве корпуса светильника используется теплоотводящий профиль с задней, передней и двумя боковыми стенками, которые образуют замкнутую полость, на задней стенке которой с наружной стороны имеется паз для крепления к внешней конструкции. Корпус выполнен симметричным относительно продольной плоскости. Патент РФ №RU2513033 «СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК И ТЕПЛООТВОДЯЩИЙ ПРОФИЛЬ КАК ЕГО КОРПУС» Патентообладатель: Пак Владимир Аликович. Технический результат – улучшение эксплуатационных качеств за счет конструкции несущего профиля светильника, а именно, улучшение теплоотвода от линейных плат с источниками света; снижение затрат на изготовление компонентов и их сборку; упрощение монтажа устройства. Сущность изобретения заключается в сочетании осветительных, несущих, защитных и теплоотводящих функций. Эти функции реализуются путем изготовления светильника с корпусом-радиатором с установленными на нем линейными печатными платами с точечными источниками света, светопрозрачным экраном из ударопрочного материала, торцевыми крышками и внешним источником питания, размещенным с внешней стороны основания корпуса.
Встраиваемые светильники
Патент РФ №RU2556531 «МНОГОСЛОЙНАЯ КОМПОНОВКА, СОДЕРЖАЩАЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ
МОДУЛЬ МЕЖДУ ОСНОВОЙ И ПОКРЫТИЕМ ОСНОВЫ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Изобретение относится к использованию осветительного модуля, скрытого между основой и покрытием основы, в частности, таким как обои или ковер. Достигаемый результат – возможность ремонта или замены осветительного модуля без повреждения покрытия. Изобретение предоставляет многослойную компоновку, содержащую основу и покрытие основы. Покрытие основы может представлять собой обои, ковер, ПВХ-настил, линолеумный настил, штукатурку. Осветительный модуль, расположенный между основой и покрытием основы, выполнен с возможностью излучения света через покрытие основы. Покрытие основы и основа адгезивно соединяются друг с другом. Осветительный модуль расцепляемым образом соединяется с основой или покрытием основы благодаря использованию расцепляющего прокладочного материала. Патент РФ №RU2518190 «СВЕТОИЗЛУЧАЮЩАЯ ПЕРЕГОРОДКА» Патентообладатель: БиПиБи ЛИМИТЕД. Изобретение относится к областям строительства и светотехники и защищает светоизлучающую перегородку, которая является источником света. Распределение светового потока от первичного источника света по поверхности перегородки с последующим излучением осуществляется светоизлучающей тканью. В отличие от обычных источников света, которые представляют собой либо точечные источники света (лампа накаливания, галогенная лампа, светодиод и т. д.), либо линейные источники света (неоновая трубчатая лампа, галогенная трубчатая лампа и т. д.), светоизлучающая перегородка представляет собой протяженный источник света с распределением излучения по всей поверхности. Техническим результатом изобретения является расширение области применения светоизлучающей ткани. Настоящее изобретение относится к средствам монтажа и реализации светоизлучающей перегородки.
Патент РФ №RU2507443 «СВЕТОИЗЛУЧАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ» Патентообладатель: БиПиБи ЛИМИТЕД. Как и предыдущее (РФ №RU2518190), это изобретение относится к областям строительства и светотехники, защищает светоизлучающие панели, которые могут представлять собой, по сути, светоизлучающие стены. Патенты РФ №RU2508500 «СВЕТ ИЛЬНИК, В ЧАСТНОСТИ НАСТЕННЫЙ СВЕТИЛЬНИК» и №RU2538781 «СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК ДЛЯ СКРЫТОГО МОНТАЖА» Патентообладатель: АББ АГ. Изобретения защищают светильники, в частности, настенные светильники, включаемые электрически и механически в стандартную розетку (например, по DIN 49073) для скрытой проводки, по меньшей мере, с одним осветительным средством, окном для выхода создаваемого света, с соединительными средствами для крепления к розетке для скрытой проводки и с блоком подключения сетевых проводов.
Светодиодные аналоги линейных люминесцентных ламп и лампы с холодным катодом
Патент РФ №RU2555641 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Изобретение относится к осветительному устройству, размещенному в удлиненном, полом, трубчатом элементе. Достигаемый результат – создание осветительного устройства (светодиодного аналога длинной люминесцентной лампы), характеризующегося простотой изготовления и легкостью сборки. В целом, изобретение относится к осветительным устройствам, а точнее, к осветительному устройству, содержащему, по меньшей мере, один источник света для обеспечения света, размещенный в удлиненном, полом, трубчатом элементе с поверхностью выхода излучения источника света. Изобретение дополнительно относится к способу производства такого осветительного устройства.
Современная светотехника, #5 2015
63
Изобретения в светотехнике лампы типа прямой трубки с целесообразной конструкцией и высоким эффектом рассеивания тепла. Изобретение предлагает следующую техническую схему устранения технических проблем: светодиодная лампа типа прямой трубки содержит корпус трубки, цоколь лампы, находящийся на двух концах корпуса трубки, и ламповую ленту, которая вставлена в корпус трубки, соединена с ним и содержит печатную плату и рассеиватель тепла.
Рис. 4. Пояснительный рисунок к патенту №RU252458: 1 – печатная плата; 2 – соединитель; 3 – отверстия; 4 – корпус; 5 – цоколь; 7 – светодиоды
1-2
1-4
1-1
1-2
1-2
3
2
3
Рис. 5. Пояснительный рисунок к патенту №RU2551437: 1-1 – отсек светового модуля; 1-2 – ребра радиатора; 1-4 – отверстия; 2 – плафон; 3 – крепежные элементы 10
10
11
11
Патент РФ №RU2518450 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ЗАЩИТНОЙ ТРУБКОЙ» Патентообладатель: ЭйчЭл Дисплей АБ. Изобретение относится к осветительному устройству, содержащему источник света в форме лампы с холодным катодом, которая помещена в прозрачный баллон, служащий защитной трубкой. Техническим результатом является увеличение срока службы лампы.
Светильники для подвесного потолка
2
2
Рис. 6. Пояснительный рисунок к патенту №RU2536819: 2 – соединительный элемент; 10 – светодиодный модуль; 11 – плоскостной светоизлучающий элемент
Патент РФ №RU2504715 «СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ТИПА ПРЯМОЙ ТРУБКИ» Патентообладатель: ЧЖЭЦЗЯН СЕТЕК ЛАЙТИНГ КО., ЛТД. Изобретение предназначено для устранения про-
64
Патент РФ №RU2525458 «СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА» Патентообладатель: ООО «Тегас Электрик». Изобретение относится к области светотехники, а именно, к светодиодным лампам для промышленного и бытового освещения. Техническим результатом является обеспечение жесткого неразъемного соединения печатных плат светодиодной лампы в форме призмы (см. рис. 4), повышение технологичности изготовления, снижение технологических потерь и брака в производстве и потерь при эксплуатации.
www.lightingmedia.ru
блем, связанных с нецелесообразной конструкцией ламповой ленты, низким эффектом рассеивания тепла и возможностью короткого замыкания, и предлагает безопасный и надежный вариант светодиодной
Патент РФ №RU2515492 «СПО СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНОГО СВЕТИЛЬНИКА И СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК, ВЫПОЛНЕННЫЙ ПО ЭТОМУ СПОСОБУ» Патентообладатель: общество с ограниченной ответственностью «Торговый Дом «Ферекс». Изобретение относится к способам изготовления осветительного оборудования, а именно, светодиодных светильников (в т. ч. типа «Армстронг»). Техническим результатом является повышение теплопередачи
Изобретения в светотехнике от светодиодов к радиатору, а также увеличение производительности технологической линии сборки светодиодных светильников и повышение уровня ее автоматизации. Патент РФ №RU2551437 «СВЕТОДИОДНЫЙ СВЕТИЛЬНИК ПОТОЛОЧНЫЙ» Патентообладатель: Ивлиев Юрий Вячеславович. Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светильниках со светодиодными источниками света, применяемыми для установки в ячейку – клетку размерами 40×40…250×250 мм и толщиной перегородок 1–30 мм подвесных потолков с вертикальным профилем. Техническим результатом является снижение затрат на монтаж светильников в помещениях с использованием подвесных потолков, а также возможность оперативного изменения местоположения светильника в соответствии с обстановкой освещаемого помещения (см. рис. 5). Монтаж светильника исключает деформацию и изменение конструкций подвесного потолка.
который содержит органические светодиоды, датчик поворота, перемещения или положения осветительного устройства относительно основания и процессор управления светом (см. рис. 7). Светильник можно использовать для общего освещения, подсветки потолка, в качестве торшера или настольной лампы.
лучателя – использованием корпуса из немагнитного материала, содержащего магнитный материал, который способен перемещаться (см. рис. 8). Подвижная часть светильника надежно фиксируется благодаря сыпучему магнитному материалу в полости немагнитного корпуса и постоянному магниту в базовой части.
Патент РФ №RU2549887 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО». Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Осветительное устройство с направленным световым потоком, управление которым обеспечивается поворотом излучателя, а фиксация из-
Патент РФ №RU2546495 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С БЕЛЫМ ВНЕШНИМ ВИДОМ В ВЫКЛЮЧЕННОМ СОСТОЯНИИ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Осветительное устройство, имеющее белый внешний вид в выключенном
Удобство и комфорт
Патент РФ №RU2536819 «ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Осветительное устройство представляет собой модульное средство освещения (см. рис. 6). Осветительное устройство может быть собрано потребителем в зависимости от потребности с различной плоской или объемной архитектурой. Патент РФ №RU2536814 «СВЕТИЛЬНИК, СОЧЕТАЮЩИЙ ОБЩЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ И НАПРАВЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Светильник содержит модуль направленного освещения и модуль общего освещения для обеспечения общего или декоративного освещения. Техническим результатом является повышение качества освещения. Светильник содержит основание, осветительное устройство, включающее модуль направленного освещения со светодиодами и модуль общего освещения,
Рис. 7. Пояснительный рисунок к патенту №RU2536814: 1 – светильник; 2 – основание; 3 – кронштейн; 4 – осветительное устройство; 5 – модуль общего освещения; 6 – модуль направленного освещения 3
11 4
5 6
2
Рис. 8. Пояснительный рисунок к патенту №RU2549887: 2 – базовая часть; 3 – вторая часть; 4 – источник света; 5 – немагнитный корпус; 6 – магнитный материал; 11 – охлаждающий элемент
Современная светотехника, #5 2015
65
Изобретения в светотехнике состоянии. Такой вид светильника в выключенном состоянии достигается применением жидкокристаллического элемента, пропускающего свет во включенном состоянии светодиодов и отражающего в выключенном.
Офисные направленного света и точечные светильники
Патент РФ №RU2562041 «СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СВЕТИЛЬНИК»
Рис. 9. Пояснительный рисунок к патенту №RU2562041: 110 – основной блок; 120 – блок вывода света; 121 – источник света; 125 – поверхность вывода света; 129 – щель; 130а – коллиматорный блок
14g 14f 14a 14e
14b 14d
14c
Рис. 10. Пояснительный рисунок к патенту №RU2533180: 2 – группа источников света; 3 – трубчатый рефлектор; 14a–14g – отражающие поверхности
www.lightingmedia.ru
Патент РФ №RU2533180 «СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ТОЧЕЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ С ПРИВЕДЕННОЙ СИММЕТРИЕЙ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Система освещения для точечного освещения, содержащая трубчатый рефлектор с отражающей внутренней поверхностью, массив источников света для излучения свет в трубчатый рефлектор на его входной апертуре. Трубчатый рефлектор содержит нечетное число (больше трех) отражающих поверхностей, каждая из которых выполнена с возможностью создания первичного зеркального изображения массива источников света (см. рис. 10). Техническим результатом является повышение однородности излучаемого света. Отражающие поверхности позволяют создать «калейдоскопическую картинку» источников света.
Светильники с упрощенным монтажом и другие светильники
3
2
66
Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. (NL). Техническим результатом изобретения является управление направлением светового потока и повышение эффективности охлаждения светодиодных источников света. Охлаждение светодиодных источников света осуществляется в основном блоке (см. рис. 9). Световой поток от светодиодного излучателя по световоду направляется на коллиматор с отражающей поверхностью. Коллиматор может быть подвижным, предлагаются различные формы отражателей коллиматора. Подвижный коллиматор позволяет изменять направление светового потока светильника.
Патент РФ №RU2533210 «ОПОР НАЯ СТРУКТУРА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ, ИМЕЮЩАЯ ЗАКРЕПЛЕННОЕ УСТРОЙСТВО ПРИСОЕДИНЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Защищается конструкция светильника со съемной панелью. Техническим результатом изобретения является уменьшение для пользователя потребностей в осуществлении манипуляций с проводами при установке или съеме печатной платы.
Изобретения в светотехнике Патент РФ №RU2512061 «УДЛИНЕННЫЙ СВЕТИЛЬНИК И СПОСОБ ПРИКРЕПЛЕНИЯ СВЕТИЛЬНИКА К ПОВЕРХНОСТИ» Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н. В. Задачей изобретения является обеспечение простоты и удобства крепления удлиненного светильника, в т. ч. одним человеком. Патент РФ №RU2528175 «СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: ООО «ДиС ПЛЮС». Светодиодное осветительное устройство относится к области светотехники и предназначено для светодиодного осветительного оборудования, легко адаптируемого для различных целей внутреннего и наружного освещения. Техническим результатом заявленного решения является унификация конструкции корпуса модулей светильника, возможность модификации осветительного устройства в процессе эксплуатации, повышение технологичности конструкции, удешевление производства.
Патент РФ №RU2563226 «СВЕТИЛЬНИК» Патентообладатель: Ступников Олег Леонидович. Изобретение относится к области электротехники и может применяться в качестве светильника внутри промышленных, офисных и жилых зданий. Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении стабильности светотехнических параметров, ремонтопригодности и малого веса конструкции. Светильник содержит рефлектор, который выполнен в виде частей отражающей поверхности, представляющих в сечении открытые и соединенные между собой полусферы.
Патент РФ №RU2548473 «СВЕТИЛЬНИК» Патентообладатель: Купер КраусХайндс ГмбХ. Изобретение относится к светильникам, таким, например, как потолочные, подвесные, столбовые или аварийные светильники. Технический результат – легко реализуемое и гибкое ограничение излучаемого света как в спектральном, так и пространственном отношениях. Защитный лоток/защитный колпак светильника оснащен фильтрующим средством для спектрального фильтрования света, излучаемого его источником. Кроме того, защитный лоток/защитный колпак оснащен средством для ограничения слепимости.
Патент РФ №RU2541124 C2 «ОСВЕ ТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» Патентообладатель: ЭЛ ДЖИ ИННОТЕК КО., ЛТД. (KR). Патент защищает осветительное устройство с равномерным распределением яркости излучаемой поверхности с возможностью встраивания в подвесные потолки.
Доступ к более подробной информации о патентной документации можно получить на сайте ФИПС (http://www1.fips.ru). Для этого следует зайти в раздел «Информационные ресурсы», далее – в «Реестр изобретений», где необходимо ввести номер изобретения.
РЕКЛАМА
Современная светотехника, #5 2015
67
Проекты
Ассоциативный ряд при разработке концепции архитектурного освещения Татьяна Кощеенко, ведущий специалист по дизайну, ООО УК «БЛ ГРУПП» Светодизайнер, обладая художественном вкусом и ассоциативным мышлением, находит черты создаваемого вечернего образа сооружения в искусстве и природе.
П
Прием выстраивания ассоциативного ряда использован светодизайнерами ООО «СветоПроект» в двух масштабных проектах – в разработке концепции архитектурного освещения семи сталинских высоток и 23‑х московских мостов. Обе работы выполнены в 2014 г. Концепция освещения высоток утверждена Москомархитектурой. Освещение мостов было реализовано в 2014 г.
Рис. 1. Художественная интерпретация светового образа
68
www.lightingmedia.ru
Мосты
Мост через реку. Вода – выразительная составляющая городской среды. Ночные образы мостов, отражение света в воде оказывают сильное эмоциональное воздействие на человека. Мост становится частью природного ландшафта. Восприятие моста можно связать с материалами естественного происхождения, чтобы подчеркнуть его общность с природой. В основе концепции – фактура и цвет природных материалов, ценных камней, металлов. Для каждого моста выбирались соответствующие его архитектуре и фактуре материалы (см. рис.1). Приведем несколько примеров. Панорама Кремля со стороны Москвы-реки обрамлена Большим Москворецким и Большим Каменным мостами.
Проекты
Рис. 2. Большой Москворецкий мост
Рис. 3. Большой Каменный мост
а)
б)
Рис. 4. Крымский мост
Современная светотехника, #5 2015
69
Проекты
Рис. 5. а) систематика дифференциации яркости по вертикали, б) систематика дифференциации яркости по горизонтали
Большой Москворецкий мост (см. рис. 2). Динамизм вечернему образу моста придает нижняя арочная поверхность руслового пролета, освещаемая опаловыми и гранатовыми бликами волн. Оттенки нижнего фасада, динамично меняющиеся в красновато-коричневых тонах, соотнесены с цветом Кремлевских стен. В то же время парапеты, боковые фасады арочных пролетов и устоев, освещенные статично белым светом светодиодных линеек, выглядят сдержанно, соответствуя дневному лаконичному виду моста. Большой Каменный мост (см. рис. 3). Основой концепции освещения Большого Каменного моста стали сочетания неограненных кристаллов белого кварца с необработанными поверхностями золотого самородка. Грубо отесанный камень устоев и чугунное литье парапетов освещены «золотым светом» светодиодных приборов. Во внутреннем объеме под пролетным строением свет приглушается темным металлом балок, вызывая ассоциацию с кирпичом Кремлевских стен. Как природный белый кварц в золоте, Большой Каменный мост, оставаясь цельным, перекликается с блеском золотых куполов Кремля. Крымский мост (см. рис. 4). Концепция освещения пре дусматривает в повседневном режиме сочетание цветов, имитирующих цвет рутила и кварца. Пилоны моста лимонножелтого цвета кристаллов рутила оттеняют ванты цвета белого кварца, сочетаясь с ними. В праздничные дни главные несущие конструкции окрашиваются яркими сменяющимися красками световой палитры.
В определенном смысле их картины являются живописью света. Для каждого вечернего образа здания светодизайнеры выбрали картину, соответствующую его архитектуре по живописности, фактуре, цвету, настроению. Для того чтобы правильно передать черты живописного образа, необходимо было выявить архитектурные особенности каждого здания, его назначение, местоположение, Ассоциативный ряд
Леонтий Миропольский «Протрет Михаила Ломоносова» Цвета, используемые в архитектурном освещении Ян Вермеер «Девушка с гитарой»
Визуализация освещения
Сталинские высотки
Освещение является одним из элементов архитектуры. Создание вечернего образа сооружения – процесс творческий. В работе над архитектурным освещением сталинских высоток ассоциативным рядом послужили живописные полотна великих русских и зарубежных художников, искусно работавших со светом – В. Серова, К. Маковского, Л. Миропольского, К. Коровина, И. Крамского, Яна Вермеера.
70
www.lightingmedia.ru
Рис. 6. Главное здание МГУ на Воробьевых горах
Проекты Ассоциативный ряд
Константин Маковский «Русская красавица» Цвета, используемые в архитектурном освещении Ян Вермеер «Молочница»
Визуализация освещения
Рис. 7. Гостиница «Украина»
а также учесть особенности восприятия в трех зонах – ближней, средней и дальней. В ближней зоне все семь высоток обладают значительным воздействием и в наше время. Их объемы хорошо считываются уже только благодаря большим размерам зданий и их расположению в городе. Все высотки, за исключением расположенного в парке Университета, в зоне нижних этажей в значительной мере подвержены уличному световому загрязнению от рекламных вывесок, зданий с архитектурной подсветкой, часто пересвеченных новостроек. Вся окружающая городская среда нивелирует уникальность высоток, часто задвигая их на задний план. В средней зоне восприятия усиливается конкурентное давление со стороны систем городского освещения. Особое внимание уделяется освещению в дальней зоне наверший (шпиля) или латерны. На основе различных зон восприятия и наблюдения высоток разработана многоуровневая модульная концепция освещения, которая объединяет эти доминанты в цельный ансамбль в городском силуэте (см. рис. 5 а–б).
Цветочные мотивы крышного ландшафта, богатый декор и другие архитектурные элементы здания гостиницы «Украина» стилистически перекликаются с женскими портретами в национальных костюмах – «Русской красавицей» К. Маковского, «Молочницей» Яна Вермеера. Женские образы несут в себе непреходящие жизненные ценности: образ домовитости и целомудренного величия (см. рис. 7). Жилое здание на Котельнической набережной ассоциируется с портретом Ф. Шаляпина работы К. Коровина и картиной Яна Вермеера «Кружевница». К. Коровин большое внимание уделяет колориту, чистоте и звучности цвета, естественности солнечного света, праздничности, легкости воздуха. В портрете Ф. Шаляпина художник показывает слияние человека с природой, когда привлекательность одного и красота другой дополняют друг друга. «Кружевница» – очень небольшая и необычная картина художника. Девушка олицетворяет домовитость, умиротворение. Обе картины воплощают дух жилого дома. На первый взгляд, что общего у жилого дома в Котельниках с этими картинами? Но великая сила живописи связывает, казалось бы, несовместимое – атмосфера уюта и покоя в картинах хорошо переданы в вечернем образе здания (см. рис. 8). На наш взгляд, использованный прием разработки концепций архитектурного освещения особенно эффективен для комплекса сооружений с общими признаками. В этом случае легче найти не только световой образ каждого объекта, но и объединяющие их элементы. Ассоциативный ряд
Константин Коровин Ян Вермеер «Кружевница» «Портрет Федора Шаляпина» Цвета, используемые в архитектурном освещении
Визуализация освещения
Примеры работ
Здание МГУ ассоциируется с портретом М. В. Ломоносова кисти Л. Миропольского, если исходить из идеи просвещения и передачи света в этой картине, и картиной «Девушка с гитарой» Яна Вермеера, которая олицетворяет юность и радость жизни Рис. 8. Жилой дом на Котельнической набережной (см. рис. 6).
Современная светотехника, #5 2015
71
РЕКЛАМА
А
Г