СКАЧАТЬ №4 2012 г. - Журнал "Светотехника"

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Издается с января 1932 г.
УЧРЕДИТЕЛЬ:
ООО «Редакция журнала «Светотехника»
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Ю.Б. Айзенберг – главный редактор, доктор тех-
ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ
В НОМЕРЕ
нических наук, профессор
Л.В. Абрамова, кандидат технических наук,
профессор
А.Е. Атаев, доктор технических наук, профессор
С.Г. Ашурков – зам. главного редактора, кандидат
технических наук
В.В. Бармин, кандидат технических наук
В.П. Будак, доктор технических наук, профессор
Л.П. Варфоломеев, кандидат технических наук
А.А. Григорьев, доктор технических наук,
профессор
А.А. Коробко, кандидат технических наук
Д.О. Налогин, инженер
А.Т. Овчаров, доктор технических наук, профессор
Л.Б. Прикупец, кандидат технических наук
В.М. Пятигорский, кандидат технических наук
А.К. Соловьёв, доктор технических наук,
профессор
Р.И. Столяревская, доктор технических наук
А.И. Терёшкин, инженер
К.А. Томский, доктор технических наук, профессор
А.Г. Шахпарунянц, кандидат технических наук
Н.И. Щепетков, доктор архитектуры, профессор
129626, Москва, проспект Мира,
106, ВНИСИ, а/я 34.
Тел. 7(495)682-26-54.
Тел/факс: 7(495)682-58-46.
E-mail: journal.svetotekhnika@mail.ru
Интернет: www.sveto-tekhnika.ru
Электронная версия журнала:
www.elibrary.ru
Старший научный редактор
С.Г. АШУРКОВ
svetlo-nr@yandex.ru
Бизнес и инновации
4
Елисеев Н.П., Решёнов С.П. О предельных световых и цветовых
характеристиках белых светодиодов
12
Абрашкина М.Л., Рожкова Т.А., Терёшкин А.И. Стандартизация –
один из путей прогресса в области светодиодных источников света
19
Дуе Д. Освещение светодиодами: благоприятные возможности
или опасность для здоровья?
23
Ронки Л.Р. Сопоставление некоторых представлений светотехники
и науки о зрении
26
ОСВЕЩЕНИЕ ГОРОДОВ
Бизяк Г., Илинен А.-М., Пуолакка М., Халонен Л.
Дорожное освещение в Финляндии движение к большей
энергоэффективности
34
Оншина А.С., Чикота С.И. Оценка световой среды торговых залов
самообслуживания
39
ЗА РУБЕЖОМ
Айзенберг Ю.Б. Праздник света, цвета и современного дизайна
43
Прикупец Л.Б. Источники света на выставке «Light+Вuilding-2012»
47
Штурм Ю. Всемирная светотехническая ассоциация
52
Научный редактор англоязычной версии
Р.И. СТОЛЯРЕВСКАЯ
lights-nr@inbox.ru
Виттиг Н. Будущее светодиодов, уже реализуемое Zhaga
54
Научный редактор-переводчик
Е.И. РОЗОВСКИЙ
Радиомачта в свете светодиодов
68
Зав. редакцией
М.И. Титаренко, Л.В. Шелатуркина
СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
zav.red@list.ru
Бутовский М.Э. Современные технологии извлечения ртути из
ртутьсодержащих отходов
Секретарь редакции
И.В. МОИСЕЕВА
journal.svetotekhnika@mail.ru
Компьютерная подготовка издания
А.М. БОГДАНОВ
Перепечатка статей и материалов из журнала
«Светотехника» – только с разрешения редакции
За содержание и редакцию информационных материалов
ответственность несет источник информации
Мнение редакции не всегда совпадает с мнением авторов
статей
Сдано в набор 20.07.2012.
Подписано в печать 20.08.2012.
Формат 60х88 1/8. Печ. л. 10,00.
Заказ
. Тираж 1200.
«Знак», 101000, Москва, Главпочтампт,
п/я 648, тел. 361-93-77.
Отпечатано в типографии ООО «Группа Море»
101898, Москва, Хохловский пер., д. 9.
63
ДИСКУССИЯ
Пашковский Р.И. О нормировании искусственного освещения
70
ПРЕЗЕНТАЦИЯ ФИРМ
Знакомство с «Рефлаксом». Л.П. Варфоломеев
60
Pracht Lichttechnik: портрет компании. Ф. Прахт
67
ХРОНИКА
Памяти В.М. Царькова
73
4•2012
ИЮЛЬ•АВГУСТ
(LIGHT & ENGINEERING)
Международная конференция «SVĚTLO 2011». В. Дворжачек
74
Международный форум «Светодиоды в светотехнике»
53
Решения oчередного общего собрания членов НП ПСС
75
Второй Московский международный фестиваль «Круг света»:
Москва наполнится «энергией жизни»
22
Курсы «Светодиоды и их применение в светотехнике»
18
Материалы МКО
72
Международная выставка «Interlight Moscow powered by light+building»
1
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ. НОВЫЕ КНИГИ
Англо-русский светотехнический словарь терминов
42
Подписывайтесь на журнал «Светотехника»
80
ЖУРНАЛ ОБРАЩАЕТСЯ
Об исключении из запрета на оборот ламп накаливания, применяемых для
целей освещения на территории РФ, галогенных ламп и ламп направленного
света (рефлекторных ламп). Письмо журнала от 19.06.2012 г. № 196
77
В дополнение к письму журнала от 19.06.2012 г. № 196
77
Ответ журналу
78
От редакции
78
ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Информационное извещение о новом сайте журнала
3 с. обл.
Новые СОВ-светодиодные модули для помещений
(компания Vossloh-Schwabe)
Опоры компании Opora Engineering
76
2 c. обл.
Светодиодные модули с оптикой для уличного и промышленного освещения
(компания Vossloh-Schwabe)
4 с. обл.
Энергосберегающее светодиодное освещение
(компания «ЛЕД-Эффект»)
79
Лампы компании «Рефлакс»
62
Осветительная система «prachteck®»
(компания Pracht Lichttechnik)
69
Б И ЗН ЕС И ИННОВА Ц ИИ
Ge lighting внесла свой вклад в проведение
лондонской олимпиады
Компания GE Lighting, партнёр Олимпийских игр 2012 года в Лондоне по устойчивому развитию и их глобальный спонсор, в сотрудничестве
с Лондонским организационным комитетом Олимпийских и Паралимпийских игр реализовала ряд проектов по освещению города. GE Lighting поставила энергоэффективные проектные решения с низким воздействием
на окружающую среду постоянных и временных осветительных установок,
которые и после окончания Олимпийских и Паралимпийских игр (в конце
сентября с.г.) долгие годы будут способствовать экономии энергии и смогут многократно использоваться в рамках различных городских проектов.
Гарантия безопасности – ключевой фактор при проведении мероприятий подобного уровня и масштаба. Компания GE Lighting поставила осветительные приборы «Odyssey» и металлогалогенные лампы «CMH
Streetwise» собственного производства, которые гарантируют максимально возможную безопасность посетителей Олимпийских объектов, и лампы
«Streetwise», которые ярче своих аналогов и способствуют оптимальной
по качеству цветопередаче и максимальной чёткости при съёмках с помощ ь ю
с и с т е м
видеонаблюдения.
Располагая широким
портфелем решений, GE
Lighting также поставила
ряд специальных спортивных прожекторов для Олимпийской хоккейной
арены. Мощный архитектурный прожектор «Euroflood 2000» имеет встроенный балластный отсек для натриевых ламп ВД и металлогалогенных
ламп мощностью до 600 Вт.
Кроме того, в ходе подготовки к Олимпийским и Паралимпийским играм
компания GE установила новую систему освещения светодиодами на Тауэрском мосту. Новое освещение подчёркивает уникальные архитектурные
особенности главной достопримечательности Лондона, благодаря указанным лампам, способным меняться по яркости и цвету, притом значительно сокращая энергопотребление.
На Тауэрском мосту на время прохождения игр – в течение 45 дней –
были установлены гигантские Олимпийские кольца и три штриха из символики Паралимпийских игр. GE задействовала свои прожекторы со светодиодами в освещении этих Олимпийских колец в Лондоне, а также их
меньших копий в Белфасте, Эдинбурге и Кардиффе. Проект реализован в
тесном сотрудничестве с администрациями городов с целью обеспечения
дальнейшего использования объектов после окончания Олимпийских игр.
Пресс-релиз
Европейский рынок светильников
Европейское потребление светильников, зарегистрированное в 2011 г.,
показало небольшой рост, на 1,9 % по стоимости. Импорт вырос на 5,7 %,
тогда как экспорт, после весьма резкого спада 2009 года, устойчиво рос два
последующих года и достиг €7946 млн., показав большее увеличение – на
9,5 %. Европейское производство светильников за год увеличилось на 4 %.
Потребление было поддержано исключительно техническим сегментом (+3,4 %), поскольку по бытовым светильникам оно почти не изменилось (-0,2 %).
Зарегистрирован бум роста потребления светильников со светодиодами: почти на 60 % по сравнению с 2010 г.
В 2011 г. 20 лучших игроков в Западной Европе владели более чем 50 %
производства светильников в 16 странах-членах Евросоюза.
Новое издание, 2012 года, отчёта «The European market for lighting
fixtures» («Европейский рынок светильников») теперь доступно для не-
4
посредственной покупки и скачивания (http://www.worldfurnitureonline.com/
market-research/lighting-europe.html).
Giovanna Castellina Международный маркетинг
Центр промышленных исследований (Centre for Industrial Studies – CSIL),
Милан 24.05.2012
Весьма оптимистичный прогноз компании McKinsey
По отчёту компании McKinsey «Рынок полупроводникового освещения»
(«The solid state lighting»), составленному по заказу компании Osram, рынок
светодиодной продукции к 2020 г. будет оцениваться в €110 млрд. Основное препятствие расширению применения светодиодов (СД) – их цена –
будет ежегодно снижаться на 20–30 %.
Эти данные соответствуют «Дорожной карте» Минэнерго США, опубликованной в июле 2011 г., согласно которой световая отдача тёпло-белых
СД к 2015 г. возрастёт вдвое, а удельная цена (в $/клм) их упадёт почти
в 9 раз (с 18 в 2010 г. до 2,2 в 2015 г.).
Объём рынка СД и изделий с ними в 2016 г. составит $40 млрд.,
по сравнению с $7 млрд. в 2010 г., а к 2020 г. три области наиболее массового применения СД – архитектурно-декоративное, автомобильное (транспортное) и общее освещение – возрастут по потреблению СД до 75–85 %
каждая, что составит в сумме $60 млрд.
Прогноз динамики параметров СД, согласно отчёту, приведён в таблице *:
Год
Размерность
2010
2012
2015
2020
Световая отдача
(тёпло-белые СД)
лм/Вт
96
141
202
253
Удельная цена
(тёпло-белые СД)
$/клм
18
7,5
2,2
1
Световая отдача
(холодно-белые СД)
лм/Вт
134
176
224
258
Удельная цена
(холодно-белые СД)
$/клм
13
6
2
1
Параметр
* Для тёпло-белых СД общий индекс цветопередачи 70–80, а для
холодно-белых – 80–90.
Все данные таблицы соответствуют температуре p–n-перехода 25 оС
и плотности тока 35 А/см2.
Приведённый прогноз основан на систематизации ответов 650 разработчиков осветительных устройств с СД и 1000 торговых специалистов.
Источник: журнал «Magazine LED International»
Апрель 2012 г.
Россия сэкономит $2,9 млрд. в год при переходе на
энергоэффективное освещение
Как следует из отчёта Программы ООН по окружающей среде (UNEP)
в рамках проекта «en.lighten», переход на энергоэффективное освещение
позволит России экономить $2,9 млрд. и 53,2 ТВт·ч электроэнергии ежегодно, что составляет 46,3 % общих затрат электроэнергии на освещение.
Кроме того, отказ от неэффективного освещения позволит снизить выбросы парниковых газов на 16,9 млн. т CO2-эквивалента в год, выбросы
ртути – на 979,8 кг, а SO2 и NO – на 31,5 и 58,3 тыс. т соответственно, говорится в отчёте.
UNEP и Глобальный экологический фонд (GEF) к 2016 г. намерены заменить все лампы накаливания в мире на более современные и энергоэффективные – КЛЛ и светодиодные. Проект «en.lighten» предполагает
переход к более современным и «зелёным» технологиям в освещении, на
которое тратится около 20 % всей электроэнергии в мире.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
БИЗ Н Е С И ИН Н О ВА ЦИ И
UNEP на конференции ООН по устойчивому развитию «Рио+20» представила 150 национальных отчётов стран-участниц глобальной инициативы, в которых оценивались возможные выгоды от перехода на энергоэффективное освещение. В мировом масштабе экономия оценивается
в $110 млрд. и 5 % от объема электропотребления. Выбросы парниковых
газов снизятся на 490 млн. т CO2-эквивалента в год.
Кроме того, эксперты подготовили глобальную карту прогресса стран
в области политики повышения энергоэффективности в освещении. При
создании карты оценивались механизмы регулирования, сопутствующие
меры, в частности, в области просвещения и продвижения энергоэффективности среди населения, системы мониторинга и оценки, а также экологические аспекты политики энергоэффективности. Россия на карте отмечена оранжевым цветом, который означает средний уровень прогресса по указанным направлениям. Аналогичную оценку получили Беларусь
и Казахстан, тогда как Украина получила более низкую, «красную», оценку, отмечающую недостаточное продвижение.
По данным отчёта, без перехода на энергоэффективное освещение
потребность в электроэнергии для освещения к 2030 году увеличится на
60 %. Эксперты UNEP отмечают, что большинство стран ОЭСР, Аргентина, Бразилия, КНР, Колумбия, Мексика и Вьетнам запустили программы
по полному отказу от ламп накаливания либо уже реализовали такие программы. При этом целый ряд стран, в частности КНР и Нигерия, решили
«перепрыгнуть через одну из ступенек»: перейти от традиционных источников света сразу к светодиодным, чему способствует постоянное удешевление последних.
Источник: eco.ria.ru
25.06.2012
Правительство КНР повышает планы развития
полупроводникового освещения
Министерство науки и техники КНР недавно пересмотрело цели совершенствования полупроводникового освещения в 12-й пятилетке. Так,
со 150 до 150–200 лм/Вт повышена световая отдача белых светодиодов,
доля светильников со светодиодами в общем объёме осветительных приборов возросла с 20 до 30 %, а занятость в индустрии полупроводникового
освещения вместо 1 млн. человек увеличена до 2 млн.
Появилось несколько новых целей: снижение стоимости белых светодиодов для осветительных приборов на 20 % к 2015 г., повышение световой отдачи светильников со светодиодами и органическими светодиодами до 130 и 80 лм/Вт соответственно и увеличение числа патентов на базовые технологии до 300 шт.
Источник: digitimes.com
19.06.2012
В Северодвинске будут производить светильники со
светодиодами
На Северодвинском предприятии «Арктика» проходит тестирование
новой продукции – светильников cо светодиодами. «Арктика» много лет
являлось лидером среди электромонтажных предприятий судостроительной отрасли России.
Качество северодвинской «оборонки» знают
далеко за пределами страны. Сейчас такие же
высокие стандарты предприятие внедряет для
производства гражданской продукции.
Источник: news.nordportal.ru
05.07.2012
Сочинские дороги оснащают светодиодным сигнальным
оборудованием
На пешеходных переходах главных магистралей Сочи началась установка специальных световых сигналов, призванных усилить внимание водителей и пешеходов на участках с интенсивным движением.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
В рамках программы создания в городе безбаръерной среды «Росавтодор» приступил к реализации проекта, направленного на повышение
безопасности на дорогах.
Как сообщили в администрации города, одним из первых в центре Сочи новинкой оборудован пешеходный переход в районе остановки «Театральная». Специалисты эксплуатирующего федеральные дороги предприятия «Мосты и тоннели» водрузили на
существующие дорожные знаки похожие на
шайбы приспособления. Как пояснил представитель компании-поставщика, это импульсные индикаторы «КОМПО-Сигнал», относящиеся к новейшим научным достижениям в области солнечной энергетики.
Принцип действия светодиодного элемента заключается в следующем: в течение светового дня посредством солнечной батареи электрическая энергия накапливается в аккумуляторе, с наступлением тёмного времени суток
он автоматически начинает подавать питание на светодиоды, способные
в моргающем режиме работать без новой «солнечной» подзарядки в течение нескольких суток. К преимуществам этого прибора относят и то, что
он обладает довольно большой – до 300 м – дистанцией оповещения, работает в любых погодных условиях, имеет антивандальную конструкцию
и легко монтируется.
Эти «проблесковые маячки» помогут ориентироваться людям с ослабленным зрением, повысят бдительность всех участников дорожного
движения. Говорят, что в Москве и Санкт-Петербурге подобные устройства позволили значительно снизить уровень аварийности и травматизма. В Сочи автономными импульсными индикаторами будут оборудованы наиболее опасные и плохо освещённые участки федеральной дороги,
где, несмотря на знаки «Пешеходный переход», угроза безопасности пешеходов остаётся высокой.
Источник: АНО «Единый информационный центр»
21.05.2012
Светильники со светодиодами завода «Электропром»
освещают Москву, Кемерово и Прокопьевск
Завод «Электропром», входящий в структуру ХК «СДС-Маш» (ООО), принял участие
в выставке «Уникальный Кузбасс. Инновации
и жильё», которая прошла в бизнесинкубаторе Кузбасского технопарка 5–7
июня.
Это вторая в текущем году выставка, на
которой прокопьевское предприятие машиностроительного холдинга представляет свой
новый проект – светильники со светодиодами (СД).
Сегодня на предприятии разработано
и поставлено на серийное производство 15 типов таких светильников мощностью от 60 до
220 Вт. В настоящее время ведётся разработка светильника с СД для внутриподъездных
площадок с датчиком шума.
Изготовлен макетный образец встраиваемого офисного светильника с СД для потолков
типа «Армстронг».
С начала года предприятие поставило более 3500 светильников с СД на предприятия
и улицы Москвы, Кемерова, Прокопьевска.
Источник: http://www.sdsmash.ru
5
Б И ЗН ЕС И ИННОВА Ц ИИ
Глава Мордовии встретился в Москве с первым
замгендиректора ГК «Ростехнологии»
Лучшие 10 производителей светодиодной продукции
2011 года
4 июля с.г. Глава Мордовии Владимир Волков встретился с первым
заместителем генерального директора «Ростехнологий» Алексеем
Алёшиным.
Темой обсуждения стало участие госкорпорации в организации в Мордовии производства светодиодов и светильников с ними.
Это производство планируется в рамках
создаваемого инновационного территориального кластера «Энергоэффективная светотехника и интеллектуальные системы управления
освещением».
На встрече также обсуждался вопрос дальнейшего развития Ковылкинского электромеханического завода, входящего в состав «Ростехнологий».
Светодиоды (СД) уже давно стали обыденностью. Так называемые
сверхъяркие СД по объёму продаж выросли с $11 млрд. в 2010 г. до
$13 млрд. в 2011 г., что составляет рост практически на 10 %. Азиатские поставщики светодиодной продукции расширили свои продажи в другие страны. Это связано с тем. что их светодиодная продукция стала существенно
лучше. Так, китайские предприниматели увеличили свою долю в мировом
производстве светодиодной продукции в 2011 г. с 2 до 6 %. Напротив, корейцы немного снизили обороты, хотя правительство этой страны и взяло курс на поддержку такого рода бизнеса.
Непосредственно места, которые разделили светодиодные компании,
следующие:
1) Nichia; 2) Samsung LED; 3) Osram Opto Semiconductors; 4) LG Innotek;
5) Seoul Semiconductor; 6) Cree; 6) Philips Lumileds; 7) Sharp; 8) TG; 9)
Everlight. (Шестое место разделили две компании, так как общие валовые
продажи у них практически одинаковы.)
Эти 10 компаний «забирают» на себя практически 70 % всего мирового рынка СД. Последний же распределён на сегменты, среди которых
«СД для экранов мобильных устройств», «заднее освещение экранов мониторов и телевизоров», «освещение светодиодами» и «автомобильная
промышленность».
Что касается СД для мобильных устройств – то этот сегмент в 2011 г.
практически не изменился. Объём рынка продаж остался на отметке
в $3,4 млрд., так как СД-дисплеи в мобильных телефонах уже не вызывают того ажиотажа, что раньше: на смену им пришли современные планшеты. Большим плюсом стал переход на органические СД (ОСД). Как утверждают аналитики, в 2016 г. до 50 % всех мобильных устройств перейдут на
ОСД- экраны.
СД для телевизоров и мониторов «дали» не более $3 млрд. К 2016 г.
эта цифра значительно пойдет на спад из-за того, что внедряются новые
недорогие технологии заднего освещения экранов ЖК телевизоров среднего размера, с меньшим количеством СД.
Освещение светодиодами. Это один из самых развивающихся видов
светодиодного бизнеса. Об этом говорят и сухие цифры. Спрос в 2011 г.
вырос на $1,8 млрд. Рынок же светильников с СД составил практически
$9,3 млрд. Рост в этом сегменте в ближайшие пять лет будет только увеличиваться. Однако прибыль компаний будет снижаться из-за высокого
ценового давления.
В 2011 г. зафиксирован доход от сегмента светодиодного рынка в автомобилестроении на отметке $1 млрд. В течении 5 лет спрос на фары
и ходовые огни с СД будет только расти и составит не менее 35 %. Это
связано не только с «модой», но и с обычной простотой и экономичностью последних.
Источник: LIGHTRUSSIA.RU
05.07.2012
Компания наградила лучших молодых инноваторов России
GE на торжественной церемонии вручения премии лучшим молодым
новаторам России наградила автора проекта «Энергоэффективный фонарь «ИС001». Награждение состоялось в рамках 2-го Всероссийского делового форума «Молодежь и инновационная экономика завтрашнего дня»,
партнёром которого выступила GE.
Инновационная технология, заложенная в основу проекта, позволяет
повысить эффективность и обеспечить независимость уличного электроосвещения. Устройство способно получать электроэнергию для освещения улиц, а также вырабатывать и передавать её городским электрическим
сетям, тем самым значительно экономя расход электроэнергии в масштабах городов России.
Приз разработчику был вручён совместно с представителем GE
Lighting, подразделения GE, специализирующегося на создании светотехнических решений.
Помимо награждения проектов молодых новаторов, представители
GE ознакомили присутствующих с результатами проведённого компанией
исследования о развитии инновационной среды под названием «Global
Innovation Barometer-2012». В этом году в состав стран-участниц исследования впервые вошла Россия. Результаты исследования свидетельствуют о том, что Россия демонстрирует высокий уровень общественной поддержки инноваций; особенно отмечается оптимизм по отношению к инновациям среди молодых предпринимателей.
После презентации сотрудники GE рассказали участникам форума
о возможностях и перспективах, которые компания открывает для студентов вузов и молодых специалистов, интересующихся технологиями
и инновациями, в сфере которых GE является одним из признанных мировых лидеров.
Пресс-релиз
12.07.2012
6
Источник: журнал «Светодиод»
OSRAM представила энергоэффективные светильники для
городского и офисного освещения
Нижний Новгород был выбран первым регионом, в котором компания Osram продемонстрировала новые энергоэффективные светильники для
городского освещения, а также освещения офисных и торговых пространств в рамках 14-го Международного научно-промышленного форума
«Великие реки».
Гости мероприятия ознакомились с новейшими разработками и светотехническими решениями компании: компактными встраиваемыми светильниками серии «Osram Dedra plus» для общего освещения, которые
применяются для создания эффективной системы внутреннего освещения
офисных зданий, школ, больниц и других общественных зданий; светильниками со светодиодами серии «Street Light Lum» для уличного освещения и освещения парковок, парков, торговых площадей и промышленных
объектов; серией «Neptune Poly T5» – пылевлагозащищённых светильни«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
БИЗ Н Е С И ИН Н О ВА ЦИ И
ков с люминесцентными лампами T5, применяемых для освещения автомобильных стоянок, пешеходных дорожек, ремонтных мастерских, заводских и складских помещений, и многими другими.
В прошлом году компания Osram реализовала свой проект динамичного энергоэффективного освещения светодиодами крупнейшего в Нижнем
Новгороде многофункционального ТЦ «Ганза». На территории центра специалисты компании установили около 12 различных световых сцен, благодаря которым возможно менять в ручном режиме освещение и регулировать световые эффекты. В фасад здания была встроена интеллектуальная система освещения, запрограммированная таким образом, что с наступлением сумерек освещение фасада включается автоматически, а когда
на улице достаточно светло, оно выключается.
Пресс-релиз
25.05.2012
OSRAM объявил о начале выпуска уличных светильников
совместно с Hess
Компания Osram заключила партнерское соглашение с ведущей немецкой компанией по производству светильников со светодиодами (СД) для
наружного освещения Hess.
Компания Hess начинает производство светильников с СД, применимых
в сфере уличного и архитектурного освещения на базе светодиодных модулей «LED Osram Streetlight» и управляющих устройств «Optotronic OT 3
DIM». Обе компании будут сотрудничать по вопросам своего стратегического развития. Это партнёрство должно внести значительный вклад в развитие рынка наружного освещения и призвано усилить влияние светодиодных решений на светотехническом рынке на международном уровне.
Предполагается, что производство новых уличных светильников с СД
заметно повлияет на представления о значимости применения СД в наружном освещении, а также расширит спектр продуктовых предложений
рынка наружного полупроводникового освещения. Новые светильники будут доступны уже в скором времени.
Пресс-релиз
09.07.2012
«АтомСвет» поставил светильники со светодиодами для
испытаний в «РЖД»
«РЖД» – одна из крупнейших в мире транспортных компаний и ключевой российский оператор сети железных дорог. Модернизация оборудования, технологий и бизнеса в целом является одним из приоритетных направлений, в котором движется вся компания.
Осветительное оборудование, установленное в настоящее время на
открытых участках железнодорожного полотна, не в полной мере устраивает руководство «РЖД» по целому ряду параметров. Достойной альтернативой могут стать энергосберегающие светильники со светодиодами.
В рамках программы модернизации осветительного оборудования на
сложных участках железной дороги несколько подобных светильников компании «АтомСвет» будут установлены на
переезде перед станцией «Электроугли». По результатам двухмесячных испытаний специальная комиссия
службы электрификации «РЖД» примет решение о дальнейшем использовании этих светильников на железнодорожных переездах.
Светильники со светодиодами компании «АтомСвет» специально разрабатываются с учётом необходимости работы в экстремальных средах,
что позволяет использовать их в условиях экстремальных температур (от
–60 до +60 °C) по всей территории России и обеспечивать необходимый
уровень освещения при высокой энергоэффективности.
Источник: LIGHTRUSSIA.RU
16.08.2012
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Мировой дебют светодиодной лампы
GE Energy Smart® LED 27 W
На международной майской светотехнической выставке «LIGHTFAIR
International» в Лас-Вегасе (США) компания GE Lighting представила светодиодную альтернативу 100-ваттной лампе накаливания общего назначения (ЛОН). Новинка, дополнившая серию светодиодных ламп (СДЛ) «GE
Energy Smart», разработана в сотрудничестве с теплотехнической компанией Nuventix.
Разработанная сотрудниками кливлендской лаборатории GE Lighting
(рис. 1) СДЛ GE Energy Smart® LED 27 W (рис. 2) выполнена в стандартном для ЛОН форм-факторе «А-19» и потребляет всего 27 Вт мощности,
в то же время функционально ни в чём не уступая 100-ваттным ЛОН. Она
генерирует световой поток в 1600 лм, даёт излучение белого цвета, имеет коррелированную цветовую температуру 3000 К и обеспечивает равномерное рассеивание света практически во всех направлениях. При этом
прогнозируемый срок службы новой СДЛ оценивается в 25 тыс. ч (22,8 г.
работы при ежедневном 3-часовом горении).
Рис. 1
Рис. 2
Разработка стала логическим продолжением серии СДЛ «GE Energy
Smart», которые специально предназначены для замены ЛОН. Напомним,
что ранее компания GE Lighting выпустила СДЛ мощностью 9 и 13 Вт (для
замены 40-и 60-ваттных ЛОН соответственно). СДЛ GE Energy Smart ® LED
27 W должна появиться в продаже в первой половине 2013 г.
Источник: www.signbusiness.ru
11.05.2012
В 2012 году планируется более 40 улиц в Кронштадте
осветить светодиодами
В Кронштадте более 370 уличных светильников со светодиодами заработали на улицах и в кварталах города.
В соответствии с постановлением правительства Санкт-Петербурга
в Кронштадте произведена замена устаревших светильников на современные со светодиодами (СД).
Впервые в Санкт-Петербурге такие светильники и в таком количестве
установлены на улицах с повышенными требованиями к освещению проезжей части. Более 70 из них освещают улицы, а 215 – внутриквартальные
территории. Оборудование итальянского производства имеет оригинальный, индивидуально разработанный и абсолютно необычный для светильников с СД дизайн. Корпус выполнен из магниевого сплава, способствующего лучшему охлаждению СД-модулей, светильник имеет повышенный
срок службы и не требует постоянного обслуживания.
Выбор именно этих светильников обоснован светотехническими расчётами и результатами испытаний, продолжавшимися 1 год. Установка их
производилась без введения новых опор и точек подвеса, но освещение
в местах установки нового оборудования значительно улучшилась.
Общая экономия электроэнергии при этом – 44 %.
7
Б И ЗН ЕС И ИННОВА Ц ИИ
Также светильники с СД появились в одном из парков Кронштадта.
В Петровском парке установлено 80 светильников оригинального дизайна, которые отражают стилистику и эстетику эпохи Петра I. В ходе разработки и осуществления проекта было обеспечено необходимое освещение парка при одновременном снижении энергопотребления в 6 раз. При
этом модернизированное парковое освещение с использованием светильников с СД воспринимается со стороны «более сдержанным и менее ярким». Cветильники освещают только пешеходные дорожки, не затрагивая
окружающие деревья. Тем самым достигается нормированное и комфортное освещение для безопасного пребывания в парках и скверах.
Итоговая экономия электроэнергии за год достигнет 100 МВт·ч, или
в денежном выражении – около 400 тыс. руб.
В последнее время всё большее внимание уделяется борьбе со световым загрязнением окружающей среды, и в этом плане применение светильников с СД наиболее правильно и эффективно.
Проект осуществлён при совместном участии СПб ГУП «Ленсвет»
и ООО «Стильный дом». Проектировщиком освещения выступило ООО
«Кандела», а строительно-монтажные работы выполнило ЗАО «Фирма
«Модуль-3».
Источник: siteenergy.ru
Июнь 2012 г.
Освещение супермаркета
На примере продуктового дискаунтера – супермаркета компании Aldi
Süd в Раштатте (Баден-Вюртемберг, Германия) наглядно показано, как современные технологии могут существенно сокращать расход энергии на
освещение в розничной торговле без ухудшения качества и комфортности освещения. Этот пилотный проект, получивший название «Aldi Future
Store» и отмеченный в 2012 г. премией «Deutscher Lichtdesign-Preis 2012»
осуществила компания Siteco, входящая теперь в концерн Osram AG.
Активное и регулируемое естественное освещение в сочетании с энергоэкономичными и функциональными средствами искусственного освещения позволило сократить расход электроэнергии на 50 % по сравнению
с типовыми вариантами освещения сетевых магазинов компании Aldi Süd.
Самыми главными потребителями электроэнергии в продовольственном секторе торговли являются осветительные и холодильные установки.
Стоимость оплаты электроэнергии на единицу торговой площади в 2010–
2011 гг. составляла 55 €/ м² в год.
Естественный свет в одноэтажных зданиях такого рода – это «бесплатный» источник интенсивного естественного света с очень хорошей цветопередачей. В перекрытии супермаркета 28 квадратных потолочных светопроёмов («фонарей верхнего света») размером 2 × 2 м.
В дневное время в зависимости от состояния небосвода и погодных
условий уровни естественной освещённости в торговом зале – от 600 до
850 лк (при таких освещённостях функционирует только местное освещение холодильных стеллажей и прилавков).
Во избежание перегрева помещения и теплочувствительных продуктов, а также ослепления клиентов солнечными лучами в остеклении верхних проёмов предусмотрена система солнцезащиты. Между двумя слоями
остекления размещена экранирующая зеркалированная решётка, которая
перераспределяет свет небосвода в помещение, а излучение Солнца отражает «в атмосферу».
Высота торгового зала 5,7 м, и наличие потолочных светопроёмов исключило возможность применения подвесных потолков.
Для установки светильников на деревянных балках потолка применены
специальные монтажные короба, на которых закреплены непрерывные ря-
8
ды двухламповых светильников серии «Modario» с люминесцентными лампами Т16 (Т5) мощностью 54 Вт и электронными ПРА.
Дополнительно на монтажных коробах между светильниками «Modario»
установлены светильники направленного света с белыми светодиодами
для акцентирующего освещения открытых выкладок овощей и фруктов.
В ясный солнечный день большая часть светильников общего освещения работает на пониженной мощности или вообще отключается. Во второй половине дня в зависимости от интенсивности естественного света
уровень освещения светильниками автоматически меняется.
Во всех охлаждаемых объёмах торгового зала магазина «Future Store»
использованы светильники со светодиодами «Lumos LED», которые потребляют на 60 % меньше электроэнергии, чем люминесцентные лампы,
обычно устанавливаемые в прилавках.
Использование светильников со светодиодами позволило подобрать
соответствующий оттенок света для каждой группы товаров. Так, местное освещение стеллажей и прилавков с хлебо-булочными и выпечными
кондитерскими изделиями выполнено светильниками со светодиодами
тёпло-белого света (3000 К), а полки с косметическими, гигиеническими
и хозяйственными товарами освещаются светильниками со светодиодами холодно-белого света (5000 К).
Источник: www.k-to.ru
29.06.2012
Освещение светодиодами фасада
исторического здания в Чикаго
Здание «Rookery Building» в Чикаго выиграло премию портала «WAN»
(«World Architecture News») 2012 года. Освещение фасада этого исторического здания, включённого в 1970 году в Национальный реестр исторических мест США, спроектировано нью-йоркской студией проектирования освещения Office for Visual Interaction (OVI) и реализовано компанией
Zumtobel. Оно завоевало приз как лучшее решение в области освещения.
Заказные светильники со светодиодами, специально изготовленные
Zumtobel для этого проекта, отличаются особой оптикой и имеют цветовую температуру 3000 К. Они делают акцент на совершенстве декоративной штукатурки, причём высокоточная оптика минимизирует световое загрязнение и энергопотребление. Светильники установлены на держателях,
прикреплённых к оконным рамам, чтобы минимизировать световое загрязнение, способное «повреждать хрупкий природный камень».
Архитектурный портал «WAN» ежегодно присуждает одноимённые премии архитектурным проектам, демонстрирующим инновационные решения
в области освещения, в которых современная техника объединена с выдающимся дизайном.
Пресс-релиз
Бренд Zumtobel был трижды отмечен на выставке во
Франкфурте-на-Майне
Компания Zumtobel стала трижды лауреатом премии «Design Plus Award
powered by Light+ Building 2012».
Жюри особо отметило три модели: светодиодные осветительные системы «Microtools» и «lyon» и светильник «Ondaria», каждая из которых бы«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
БИЗ Н Е С И ИН Н О ВА ЦИ И
ла признана «выдающейся с точки зрения дизайна в сочетании с высокой
технической эффективностью». И тому есть все основания.
Так, светодиодные фотоголовки, используемые в «Microtools» являются самыми миниатюрными из всех, представленных на рынке в настоящий
момент, а «lyon» успешно совмещает высокое качество исполнения с изысканным дизайном. Отличительной чертой представленных моделей является стойкая приверженность минималистскому стилю, скромность и геометричность исполнения. Это особенно заметно на примере последней,
третьей модели. «Ondaria» – круглый светильник с матовой, слегка вогнутой светящейся панелью плафона.
Источник: www.module-electro.com
12.07.2012
Китайские производители светодиодов разоряются
Снизился мировой спрос на дисплеи, помимо этого, большое снижение
субсидирования от Правительства КНР привело к тому, что практически половина производителей светодиодов (СД) уйдет в «небытиё». В КНР, как
и предполагалось, наступил кризис перепроизводства.
Экономика, тенденции на мировом светодиодном рынке таковы, что
всего за пару месяцев мелкие производители «умрут» (данные на июнь
с.г. – Прим. ред.). И это не удивительно. 2011 г. принёс множество проблем мелким светодиодным компаниям. А те, что были крупными, могли
рассчитывать на не более чем половинное производство СД, из-за низкого спроса на рынке СД.
Телевизоры и компьютеры стали реже приобретать, а поставщики компонентов «завалили» свои склады уже ненужным товаром. Крупные промышленные фирмы снизили в силу такой «игры» цены на светодиодные
компоненты, а более мелкие фирмы, естественно, не выдерживают такого поворота событий и разоряются.
Примером может служить обанкротившаяся китайская компания по производству светодиодов Proview (Гонконг), продавшая свою торговую марку
всего за $55 тыс. и оставшаяся с долгом в $400 млн.
По его словам, первой задачей для него, как руководителя, станет усиление позиций «НИИПП» на рынке. «Вторая задача – реализация нового проекта (завод светодиодов), и здесь важно, чтобы развитие проекта
и развитие «НИИПП» были скоординированы, чтобы существующая продукция и бизнес «НИИПП» выиграли от развития нового проекта», – отметил новый глава томских предприятий.
Ранее сообщалось, что в начале апреля наблюдательный совет «Внешэкономбанка» («ВЭБ») одобрил финансирование проекта создания завода по производству светодиодов и светодиодных осветительных устройств
в Томске. В рамках проекта предусмотрено строительство лабораторнопроизводственных корпусов общей площадью 22,5 тыс. м2.
Как сообщает «Росэлектроника», строительство завода намечено на
первую половину 2013 г. Начало производства светодиодов и светильников с ними предполагается с третьего квартала третьего года проекта,
а выход на полную мощность завода с объёмом производства светодиодов свыше 600 млн. шт. в год (более 5 млн. светильников) растянется на
четыре года реализации проекта.
Источник: «РИА Новости»
25.05.2012
Мощный светодиод компании Cree со световой
отдачей 254 лм/Вт
Один из мировых лидеров производства мощных светодиодов, компания Cree, укрепила своё лидерство, создав лабораторный образец мощного белого СД со световой отдачей 254 лм/Вт при коррелированной цветовой температуре 4408 К, токе 350 мА и нормальной комнатной температуре воздуха.
Источник: www.cree.com
12.04.2012
«Оптоган» вышел на рынок Италии
12 мая 2012 г. ООО «Оптоган» в рамках партнёрства с компанией
LEDisOne Srl открыла офис продаж светодиодных ламп и светильников
со светодиодами в итальянском г. Варезе, близ Милана. Официальное открытие офиса посетили 150 гостей, в число которых вошли политики, архитекторы, представители промышленного сектора и образования. Дистрибьютор LEDisOne специализируется на освещении светодиодами и на
сегодня объединяет ведущих специалистов в этой области.
Италия была одним из ключевых направлений в расширении присутствия «Оптоган» на европейском рынке, поскольку именно эта страна уже
много лет – центр развития архитектурного освещения.
Пресс-релиз
Источник: leds-magazine.ru
Михаил Толстиков возглавил проект по созданию завода
светодиодов в Томске
Госкорпорация «Ростехнологии» назначила новым руководителем своей томской структуры ОАО «Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов» («НИИПП») Михаила Толстикова, сообщила прессслужба госкорпорации.
Михаил Толстиков последние пять лет работал заместителем генерального директора по финансам ОАО «Росэлектроника», входящее
в «Ростехнологии», и возглавлял ОАО «Московский завод счётных аналитических машин».
По словам Толстикова, прежний гендиректор «НИИПП» Юрий Курило,
скорее всего, станет его заместителем и будет принимать участие в реализации нового проекта.
Помимо «НИИПП» Толстиков также возглавит ООО «Базовый
центр светодиодных технологий – Томск» (ООО «БЦСТ – Томск») –
R&D-подразделение ЗАО «Новые технологии света» (входит
в «Росэлектронику»).
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Освещение «Mecca Royal Clock Tower»
Проектное бюро Bartenbach LichtLabor выполнило проект освещения
гигантских башенных часов и фасада «Mecca Royal Clock Tower» (Саудовская Аравия).
Строительный концерн Saudi Biladin Group в 2011 г. завершил в Мекке строительство гигантского комплекса с полезной площадью помещений 1,7 млн. м².
Доминантой комплекса является центральная башня
«Mecca Royal Clock Tower» высотой 601 м, в которой размещён отель, а на высоте более четырёхсот метров установлены огромные часы (4 циферблата).
Башня спроектирована германским архитектурным бюро SL-Rasch,
которое привлекло к сотрудничеству специалистов по изготовлению башенных часов и известное австрийское светотехническое проектное бюро Bartenbach LichtLabor.
Ниже часов с каждой из четырёх сторон смонтированы светящиеся медийные фасадные панели размером 70×11 м.
9
Б И ЗН ЕС И ИННОВА Ц ИИ
Bartenbach LichtLabor с привлечением масштабного 3D-моделирования
в течение 5 лет разрабатывало ответственный и престижный проект освещения часов и медийных панелей фасада. Применено более 2 000 000
светодиодов повышенной яркости, из них 600 тыс. в стрелках и циферблате часов.
Изготовление и монтаж всей системы освещения светодиодами осуществила фирма Digital Elektronik (Зальцбург).
При этом стрелки и часовые метки башенных часов не только ночью,
но и днём хорошо различаются с расстояния минимум 8 км.
Источник: www.k-to.ru
09.07.2012
Рынок светильников в США
В 2011 г. объём производства светильников в США, по оценке CSIL, составил $10,272 млрд. (По сравнению с 2010 г. вырос на 3,8 %.) Ежегодно
в последние 5 лет регистрировалось среднее номинальное отклонение от
показателей производственной деятельности, равное –0,7 %. Новое зарегистрированное отклонение снова относится к сегменту жилья.
В целом, более высокие финансовые результаты деятельности показал сегмент освещения коммерческих объектов и профессионального освещения (сфера гостеприимства, розничная торговля, сфера развлечений,
офисное освещение и др.).
Импорт покрывает около 42 % общего потребления светильников
в США (39 % несколько лет назад). 50 лучших игроков владеют около 80 %
производства этих изделий в этой стране.
США обеспечивают около 15 % мирового производства светильников
и 21 % их потребления. Объём продаж светильников со светодиодами за
2011 г. удвоился, достигнув примерно 15 %-ной доли мирового рынка этой
продукции.
Новый выпуск, 2012 года, отчёта «The Lighting Fixtures Market in the
United States» («Pынок светильников в США»), по цене €1600, теперь
доступен для непосредственной покупки и скачивания (http://www.
worldfurnitureonline.com/market-research/lighting-united-states.html).
Giovanna Castellina
Международный маркетинг
Центр промышленных исследований (Centre for Industrial Studies – CSIL), Милан
24.05.2011
Возвращение к «вечной» форме
Компания Panasonic выпустила светодиодную лампу «Nostalgic Clear»,
получившую премию «iF Gold Award 2012» и «Красный приз» за дизайн.
В ней не только колба, но и светящее тело имитируют
традиционные формы ламп накаливания (ЛН). Она
снабжена цоколем Е27, осесимметрична и обеспечивает угол излучения не менее 300 о. Первый вариант
«Nostalgic Clear», мощностью 4,4 Вт, имеет коррелированную цветовую температуру 2700 К, срок службы 40
тыс. ч и рекомендован для прямой замены ЛН мощностью 20 Вт.
На выставке «Light + Building 2012» Panasonic также представила новую
светодиодную лампу прямой замены ЛН мощностью 40 Вт.
Источник: www.panasonic.co.uk/htm
19.06.2012
Минэнерго США: освещение светодиодами – самое
экологичное
В отчёте Минэнерго США (DOE) говорится, что светодиодные лампы (СДЛ) в течение всего срока службы имеют сравнительно небольшое
конкурентное преимущество перед КЛЛ и существенное – перед ЛН.
Отчёт «LED Manufacturing and Performance» («Производство и характеристики светодиодов») является второй частью проекта Минэнерго США,
10
в которой оцениваются экологичность светодиодных изделий, затраты на
их производство, транспортировку, эксплуатацию и утилизацию.
В отчёте делается вывод о том, что энергопотребления СДЛ и КЛЛ схожи – около 3900 МДж на 20 Млм∙ч. 12,5-Вт СДЛ имеет такой же световой
поток, как и 15-Вт КЛЛ или 60-Вт ЛН.
Там же сравнивается неблагоприятное воздействие на окружающую
среду, связанное с эксплуатацией КЛЛ, ЛН, СДЛ «Philips Endural LED» образца 2012 г. и СДЛ образца 2017 г. (на основе ожиданий, касающихся
усовершенствования производственных технологий, рабочих характеристик и ПРА). Сравнения делаются с помощью паутинных диаграмм всех
указанных источников света: диаграммы ламп с минимальным воздействием на окружающую среду имеют форму круга и расположены ближе
к центру, и наоборот.
К числу других основных выводов в отчёте относятся следующие:
• КЛЛ в несколько большей степени, чем СДЛ образца 2012 г., неблагоприятны для окружающей среды, притом во всех отношениях, кроме вопроса захоронения отходов. Дело в том, что производство алюминия, содержащегося в больших радиаторах СДЛ энерго- и ресурсоёмко.
• Через пять лет неблагоприятное воздействие СД на окружающую
среду будет значительно меньшим, чем в настоящее время, за счёт усовершенствования технологии их производства.
• По мере перехода систем освещения с ЛН на энергосберегающие
источники света, которые позволяют потребителям и компаниям экономить денежные средства, ожидается, что СДЛ и КЛЛ помогут снизить неблагоприятное экологическое воздействие до 67–90 % от текущего уровня.
Кроме того, в отчёте даются рекомендации по будущему взаимодействию Минэнерго США с производителями, направленному на снижение размеров алюминиевых радиаторов СДЛ и использование альтернативных материалов, а также на удовлетворение требований
к энергоэффективности.
Последняя часть указанного проекта будет посвящена вопросам утилизации светодиодных источников света.
Источник: www.ledinside.com
05.07.2012
Компания Osram объявила о начале
строительства завода в КНР
Osram подписала контракт с новым окружным административным комитетом Вуси (Wuxi New District Administrative Committee), КНР, на строительство завода светодиодных кристаллов в провинции Цзянсу.
Решение о расширении своих производственных мощностей и строительстве завода в Вуси Osram приняла в условиях резкого роста спроса
на светодиодную продукцию
Начало производства на новом заводе запланировано на конец 2013 г.
Светодиодные кристаллы будут рассчитаны на монтаж в корпуса внешнего
интерфейса, поступающие с заводов в Регенсбурге (Германия) и Пенанге
(Малайзия). Кроме того, завод дополнит возможности предприятия в Пенанге по выпуску осветительных приборов широкого и специализированного профиля для ключевых сегментов рынка КНР: бытовых, промышленных и автомобильных светильников со светодиодами. Расширение производственных возможностей на территории КНР позволит Osram получить
дополнительную прибыль на быстрорастущем внутреннем рынке и поддержать заводы в Германии и Малайзии.
Планируется, что штат работников завода достигнет 1600 человек.
Аналитики ведущего международного агентства маркетинговых исследований в сфере электронной промышленности IMS Researches прогнозируют высокие темпы роста производства и спроса на полупроводниковые светотехнические изделия и лазерные диоды по всему миру.
В ближайшие годы средние темпы роста составят около 5 %. Ожидается,
что в КНР темпы роста будут ещё стремительнее и достигнут 10 %. Потенциальный рост не ограничивается рынком компонентов. Исследования, проведённые агентством McKinsey, показали, что быстро растущий
Азиатско-Тихоокеанский регион сегодня уже захватил около 35 % миро«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
БИЗ Н Е С И ИН Н О ВА ЦИ И
вого рынка освещения. Ожидается увеличение этих показателей до 45 %
к 2020 г. Если говорить о рынке осветительных средств КНР, то его объём оценивается в €8 млрд., и ожидается, что к 2020 г. эта сумма возрастёт более чем вдвое.
Новый завод по производству светодиодных кристаллов для систем
освещения в КНР укрепит позиции компании Osram на мировом светотехническом рынке
Пресс-релиз
15.06.2012
Пять синусоид и светодиоды
Новый руководитель отделения освещения для
немецкоговорящих стран
Philips назначил новым руководителем отделения светотехники в регионе DACH (Германия, Австрия, Швейцария) Рогера Карнера (Roger
Kar ner). 1-го мая 2012 г. он принял функции генерального управляющего
отделения светотехники у Андреаса Венте (Andreas
Wente). В ходе всемирной реорганизации Philips работает над усилением региональных рынков. Андреас Венте
как председатель отделения DACH отвечает за все активы Philips в Германии, Австрии и Швейцарии. Карнер до
сих пор работал в Schneider Electric, в последнее время
в качестве исполнительного директора и регионального президента
Schneider Electric Schweiz AG в Берне, а также являлся исполнительным
директором Feller AG в Хоргене. Он имеет многолетний профессиональный опыт работы во Франции, Австрии и Швейцарии.
Источник: ww.newwscenter.philips.com/de/standard/news/lighting
05.2012
Лампы Verbatim в Барвихе!
У светильника «Sinus» фирмы RIDI Leuchten название соответствует форме. Пять алюминиевых профилей, расположенных рядом, имеют
форму синусоид и создают необычный и многим приятный светильник.
Три синусоиды светят вниз, две другие светят на потолок и работают как
светильники отражённого света. Для реализации необычной формы светодиоды размещены на гибких пластинах. Все выходные отверстия светильника перекрыты прозрачным светорассеивающим пластиком. Цилиндрические стержни связывают «синусоиды» друг с другом и одновременно служат средством для подвески.
Источник: www.ridi.de
04.2012
Новая серия светодиодных модулей
Компания Osram Opto Semiconductors представила новую серию мощных светодиодных модулей «Soleriq Е», впервые изготовленные ею по технологии «Chip-on-Board».
Модули специально предназначены
для встраиваемых светильников направленного вниз света, которые служат для
общего освещения в магазинах, торговых центрах, офисах, во вспомогательных помещениях производственных зданий и в жилом интерьере.
Световой поток модулей разных модификаций лежит в пределах от
1500 до 4500 лм.
Слой конверсионного люминофора размещён над несколькими излучающими кристаллами, закреплёнными на печатной плате. Светящий люминофор имеет высокую равномерность по яркости и цвету. В светильниках со специальной зеркальной оптикой обеспечен высокий КПД при минимальных потерях.
Излучение двух модификаций модулей «Soleriq Е» – Soleriq E 30
и Soleriq E 45 –перекрывает широкий диапазон коррелированных цветовых температур (КЦТ): от 2700 до 6500 К.
При температуре нагрева кристалла 85 °C (наиболее реальной при работе модуля в светильнике) световая отдача модулей с КЦТ = 4000 К составляет 103 лм/Вт.
При такой температуре нагрева кристалла модуль Soleriq E 45 имеет
световой поток 4000 лм (при токе 880 мА).
Модуль меньшего размера Soleriq E 30 при прямом токе 600 мА имеет
световой поток 2700 лм.
Источник: www.k-to.ru
04.07.2012
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Компания Verbatim при поддержке официального дистрибьютора – компании «Передовые Технологии» – в апреле с.г. обновила освещение в московском демонстрационном зале (шоуруме) компании Technogym общей площадью 100 м2, который расположен в торговом центре «Dream House» на
Рублёво-Успенском шоссе, заменив галогенные лампы накаливания мощностью
50 Вт на светодиодные лампы серии
«Verbatim AR111 G53» мощностью 16 Вт со сроком службы до 25 тыс. ч.
Лампы «Verbatim AR111 G53» обладают тёплым светом и имеют возможность светорегулирования, что так важно в демонстрационных [помещениях и способствует привлечению большего количества покупателей.
Пресс-релиз
15.05.2012
Поликарбонат для светильников со светодиодами
Подразделение компании SABIC Innovative Plastics пополнило свой ассортимент тремя новыми видами поликарбоната «Lexan LUX». Эти полимеры (LUX2110 T, LUX2010 T и LUX2910 T) особенно эффективны для светильников со светодиодами. Обладают улучшенными характеристиками
(исходные цвета, коэффициент пропускания и его стабильность при эксплуатации) по сравнению со стандартным оптическим поликарбонатом.
Эти параметры сохраняются и после формовки изделий и их отжига. После
5000 ч пребывания при температуре +130 °С у нового поликарбоната коэффициент пропускания сохраняется на уровне не ниже 98 % от начального.
При обычной на практике температурной нагрузке 90–110 °С это значение
ещё выше. Новые сорта поликарбоната марки «LUХ», кроме того, имеют
разную текучесть, что позволяет использовать их при изготовлении деталей светильников cо светодиодами самого разного назначения: защитные
стёкла для светильников, автомобильные световоды, всевозможные линзы
для светодиодов. Кроме того, эти материалы соответствует требованиям
UL 94 V-2 по испытанию на огнестойкость проволокой диаметром 0,8 мм
с температурой 850 °С в соответствии с IEC 60695–2-12. Новые марки поликарбоната компании SABIC Innovative Plastics дополняют существующие
и в 2012 г. включены в ассортимент «Lexan LUX».
Источник: www.pr.com/press-release/403137
05.04.2012
11
О предельных световых и цветовых
характеристиках белых светодиодов
Н.П. ЕЛИСЕЕВ, С.П. РЕШЁНОВ
НИУ «МЭИ», Москва
Аннотация
Рассматривается проблема создания белых светодиодов (БСД), в которых сочетаются высокая световая отдача и высокое качество цветопередачи. Приведены расчётные оценки
предельно высоких индексов цветопередачи БСД с цветными кристаллами
и БСД с использованием люминофоров. Показано, что для БСД и первого,
и второго типов достижимы уровни
общего индекса цветопередачи свыше 90. При этом предельные значения световой отдачи таких БСД могут достигать 250–380 лм/Вт. Вместе
с тем установлено, что небольшие отклонения спектральных характеристик излучения и режимов питания
отдельных кристаллов могут приводить к сильным изменениям цветовых
характеристик БСД.
Ключевые слова: БСД, кристалл,
люминофор, спектр излучения, индекс цветопередачи, световая отдача.
1
Введение
В настоящее время наблюдается
стремительный прогресс в совершенствовании характеристик белых светодиодов (БСД), и кажется, что в ближайшем будущем многие источники
света (ИС) окажутся в тени этого пока
что «гадкого утёнка» с громоздкими
радиаторами для рассеяния значительной части непродуктивно используемой энергии. Каждый год публикуются новые достижения в повышении световой отдачи (СО) лабораторных и промышленных образцов БСД.
Какова же предельная световая отдача (ПСО) БСД, которую они способны иметь, при хорошем качестве
цветопередачи?
ПСО и качество цветопередачи
ИС зависят от его спектра излучения.
Чем уже кривая спектральной плотности потока излучения (СППИ) и чем
ближе её пиковая длина волны (λmax)
к 555 нм, тем ближе к теоретическому
1
12
E-mail: reshenovs@gmail.com
пределу (683 лм/Вт) значение ПСО.
С другой стороны, для хорошего качества цветопередачи необходим спектр
излучения, охватывающий по возможности весь интервал длин волн видимого диапазона, а значит и те участки
спектра, в которых чувствительность
человеческого глаза мала. Это с неизбежностью влечёт снижение ПСО. Такая противоречивость ставит задачу
оптимизации функции СППИ с точки
зрения приемлемых сочетаний ПСО
и качества цветопередачи.
Первые публикации по оптимизации спектров излучения БСД появились в 2001–2005 гг. [1–6]. Большинство из них, в основном, касалось
многокристальных БСД. Было установлено, что ПСО полупроводниковых ИС с двумя цветными кристаллами могут превышать 440 лм/Вт при
весьма низких индексах цветопередачи [2]. При использовании трёх и четырёх кристаллов достижимы общие
индексы цветопередачи Ra, соответственно, выше 80 и 90, а СО может
достигать 410 и 360 лм/Вт [5]. Почти одновременно появились работы
по оптимизации спектров БСД, в которых для преобразования части коротковолнового излучения кристалла в более длинноволновое используются люминофоры (см., напр., [7–9]).
Интересна публикация [10], в которой показано, что при использовании
зелёного люминофора и двух кристаллов с λmax 435 и 489 нм достижим
Ra=92 при коррелированной цветовой
температуре (КЦТ) 5600 К.
В работе [11] было показано, что
использование комбинации двух широкополосных люминофоров с синим
и красным кристаллами позволяет получать Ra выше 98 и частные индексы
цветопередачи не ниже 95. При этом
световая эффективность излучения
в диапазоне КЦТ 2700–6500 К достигает 296–334 лм/Вт.
Продолжающиеся исследования
и всё новые публикации по ПСО
и цветовым характеристикам БСД
свидетельствуют о неспадающем интересе к этой проблеме. Это обуслов-
лено большим количеством степеней свободы при выборе исследуемого объекта: с люминофором или
без него, различные комбинации пиковых длин волн и полуширин кривых СППИ, реальные или моделируемые функции СППИ. К этому следует
добавить многообразие и известную
неопределённость целевых функций.
Помимо абсолютных значений цветовых и световых параметров ИС, представляет интерес возможность их реализации в широком диапазоне КЦТ,
а также устойчивость их к разбросу
характеристик кристаллов и люминофоров и влиянию условий питания и окружающей среды. Проблема
устойчивости характеристик четырёхкристальных БСД при изменении значений λmax рассмотрена в [12].
Проведённые исследования поставили и ряд методологических вопросов. В частности, неоднократно указывалось, что Ra далеко не адекватно
отражает реальные цветовые ощущения. Выбор технических решений на
основе подобной оценки качества цветопередачи может приводить к ошибкам, особенно если речь идёт о композициях с использованием насыщенных цветов [13, 14].
У. Дэвис и Й. Оно предложили новый метод оценки качества цветопередачи [15]. Это модификация стандартного метода индексов цветопередачи
МКО – метод шкалы качества цвета
(Colour Quality Scale, CQS). В этом
методе расчёт цветовых различий ведётся в системе CIELAB и цветовое
различие определяется как среднее геометрическое для 15 образцов.
Важным аспектом качества цветопередачи, кроме точности воспроизведения цвета, является создание
условий для точного цветоразличения
объектов, например, в полиграфии,
архитектуре, медицине, контроле производственных изделий и т. п. В работах [15–18] выполнен анализ разных
критериев качества цветопередачи.
Ещё один метод оценки качества
цветопередачи, созданный с учётом
цветового различия, цветовой гармонии и построенный на представлении
наблюдателей о том, как должен выглядеть объект (memory colour quality
metrics), предложен в [17, 18].
Целью настоящей работы является
оценка достижимых значений общего и частных индексов цветопередачи
для БСД различного типа в широком
диапазоне КЦТ (2500–7000 К) и опре«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
деление соответствующих уровней
ПСО.
Расчёт частных (R96 i) и общего
(R96a) индексов цветопередачи выполнялся в соответствие с модифицированным методом МКО, опубликованным в 1996 г. [19]. В этом методе
частные и общий индексы цветопередачи определяются по 10 цветным образцам и расчёт цветовых сдвигов ведётся в системе CIELAB. Разработанная для расчёта программа была предварительно испытана на определении
R96i и R96a трёх типов разрядных ИС,
исходные данные которых и значения
R96i и R96a приведены в [19].
Многокристальные белые
светодиоды
ПСО БСД при теоретически допустимом пределе для полного КПД
БСД равна световой эффективности
излучения (LER) БСД:
где Фе(λ) – спектральная плотность
потока излучения, V(λ) – функция относительной спектральной световой
эффективности для дневного зрения.
Для расчётов индексов цветопередачи и СО достаточно знания относительной Фе(λ). Для удобства расчётов
все использованные спектры излучения нормировались на единичный поток излучения. Фе(λ) БСД определялся
как сумма Фе(λ)i цветных СД с индивидуальными весовыми коэффициентами mi. При этом сумма mi для рассматриваемой комбинации приравнивалась 1.
В расчётах использовались экспериментальные данные по Ф е (λ)
СД фирм Cree, VSOptoelectronic,
Kingbright и Philips, полученные на
кафедре «Светотехника» МЭИ (ТУ).
Спектральные измерения выполнялись с шагом в 1 нм. В некоторых случаях использовались данные о λmax
и полуширине спектра излучения
∆λ0,5, извлечённые из каталогов указанных фирм. В последнем случае
спектр восстанавливался по методике, рекомендованной Й. Оно [6].
Задачу определения предельных
характеристик можно ставить трояко: 1) определение ПСО при максимально достижимом R96a (или Ra); 2)
то же при R96a (Ra) не ниже некото«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 1. Зависимость R96a от коррелированной цветовой температуры (КЦТ) Тц для
трёх вариантов трёхкристального белого СД со следующими λmax и ∆λ0,5 кристаллов
соответственно:
––– 460–20 нм (Kingbright), 543–37 нм (VSOptoelectronic) и 617–28 нм (Philips);
––– 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips);
• • • 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips) (при значениях mi, соответствующих первому варианту)
Рис. 2. Зависимости ПСО от КЦТ Тц для трёх вариантов трёхкристального белого СД
по рис. 1
рого заданного уровня; 3) то же при
R96i (Ri) не ниже некоторых заданных уровней.
Очевидно, чем больше разноцветных кристаллов используется для создания БСД, тем больше степеней свободы для реализации указанных задач
и выше граница достижимых значений индексов цветопередачи.
Из рис. 1 видно, что при использовании комбинации трёх цветных
кристаллов в диапазоне КЦТ 2500–
7000 К достижимы R96a свыше 75.
При этом наиболее «ровное» R96a,
76–80, достигается при λmax и ∆λ0,5,
соответственно, равными 460–20 нм
(Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–
28 нм (Philips). Несколько большие
R96a (до 82) при низких КЦТ получены заменой зелёного кристалла фирмы Cree другим с λ max и ∆λ 0,5 543–
37 нм (VSOptoelectronic).
ПСО указанных БСД меняется от
320–340 лм/Вт при КЦТ 7000 К до
360–380 лм/Вт при КЦТ 2500 К
(рис. 2).
Следует отметить, что максимальные R96a для БСД с разными комбинациями цветных кристаллов в общем
достигаются при разных сочетаниях
их потоков излучения (весовых коэффициентов mi). Так, если для БСД
с зелёным кристаллом «535–39 нм»
(Cree) обеспечить значения mi, сооответствующие достижению максимальных R96a БСД с зелёным кристаллом
«543–37 нм» (VSOptoelectronic), то
R96a изменится слабо, но произойдут
существенные сдвиги КЦТ (рис. 1).
Для СД с высокими КЦТ эти сдвиги
могут превышать 1000 К. Общий достаточно высокий уровень R96a не гарантирует хорошего качества цветопередачи даже для цветовых образцов
13
Рис. 3. Влияние отклонений спектральных характеристик и потоков излучения цветных
кристаллов на R96a для пяти вариантов трёхкристального белого СД со следующими λmax
и ∆λ0,5 кристаллов соответственно:
––– 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips);
■ ■ ■ 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 624–17 нм (Cree);
♦ ♦ ♦ 452–24 нм (Cree), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips);
▲▲▲ 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips) при увеличении доли излучения зелёного кристалла на 10 %;
▼▼▼ 460–20 нм (Kingbright), 535–39 нм (Cree) и 617–28 нм (Philips) при уменьшении доли
излучения зелёного кристалла на 10 %
Рис. 4. Зависимости R96a от КЦТ Тц для пяти вариантов четырёхкристального белого СД
со следующими λmax и ∆λ0,5 кристаллов соответственно:
––•–– 462–24 нм (Cree), 524–43 нм (Cree), 577–17 нм (Cree) и 625–45 нм (Kingbright);
–■– 462–24 нм (Cree), 524–43 нм (Cree), 577–17 нм (Cree) и 624–17 нм (Cree);
ο-ο-ο 462–24 нм (Cree), 524–43 нм (Cree), 577–17 нм (Cree) и 625–45 нм (Kingbright) (при
значениях mi, соответствующих второму варианту);
▲▲ 469–24 нм (Cree), 524–43 нм (Cree), 577–17 нм (Cree) и 625–45 нм (Kingbright) (при значениях mi, соответствующих первому варианту);
▼▼ 452–24 нм (Cree), 524–43 нм (Cree), 577–17 нм (Cree) и 625–45 нм (Kingbright) (при значениях mi, соответствующих первому варианту)
МКО. По крайней мере, один из десяти R96i каждого из рассмотренных
выше трёхкристальных БСД при высоких КЦТ опускается ниже 50.
Известно, что даже специально отобранные цветные кристаллы
имеют разброс по потоку излучения,
λmax и ∆λ0,5. Эти параметры зависят от
условий эксплуатации в процессе работы ИС. Из рис. 3 видно, что вполне допустимые изменения λmax, ∆λ0,5
и mi могут приводить к весьма существенным сдвигам КЦТ и снижениям R96a, а R96i могут опускаться
14
до отрицательных значений. Так, изменения λmax красного и синего кристаллов в пределах 7–8 нм приводят
к падению R96a ниже 70 в широком
диапазоне КЦТ. При высоких КЦТ
наблюдается их сдвиг, доходящий до
300 К. Уменьшение или увеличение
потока излучения зелёного кристалла на 10 % при неизменном соотношении потоков синего и красного кристаллов в равной мере существенно
снижают R96 a . При этом наибольшие сдвиги КЦТ происходят при низких КЦТ.
Использование четырёх цветных
кристаллов в БСД, естественно, способствует повышению R96a. Так, на
рис. 4 показано, что для двух комбинаций λmax (∆λ0,5) цветных кристаллов –
462 (24)_524 (43)_577 (17)_625 (45)
нм (условно БСД № 1) и 462 (24)_524
(43)_577 (17)_624 (17) (условно БСД
№ 2) – предельно достижимы R96a
свыше 90 при КЦТ 2500–6000 К. R96a
БСД № 1 лишь незначительно больше, несмотря на бóльшую ∆λ0,5 его
красного кристалла. Более того, если
обеспечить такое же соотношение потоков излучения цветных кристаллов
в этом БСД как и в БСД № 2, то R96a
«проваливаются» до уровня ниже 70
и наблюдаются существенные сдвиги КЦТ: на 400–700 К. Максимальное различие по mi для достижения
оптимальных R96a этих двух комбинаций цветных кристаллов может превышать 30 %. На рис. 4 также показано, как меняется R96a при сохранении
mi и изменении λmax синего кристалла
в пределах, характерных для кристаллов одной серии. При этом видно заметное снижение R96a и сдвиг КЦТ,
и никакой подбор mi не поднимает
R96a выше 90 в широком диапазоне
КЦТ. Расчёты показали, что влияние
отклонений λmax, ∆λ0,5 и mi на изменение R96a четырёхкристальных БСД
по крайней мере не меньше, чем для
трёхкристальных.
ПСО четырёхкристальных БСД, как
правило, уменьшается с ростом КЦТ,
лежит в диапазоне 290–365 лм/Вт
(рис. 5) и менее чувствительна к отклонениям λmax, ∆λ0,5 и mi, чем R96a.
Выводы настоящей работы о сильном влиянии отклонения λmax на цветовые и световые характеристики БСД
согласуются с результатами публикации [12], авторы которой оптимизировали параметры четырёхкристального
БСД с фиксированными значениями
λmax (470, 530, 590, 625 нм) по уровню Ra, а затем исследовали, как влияют отклонения синего, зелёного, оранжевого и красного кристаллов в диапазонах 460–490, 520–550, 585–595,
620–645 нм соответственно. Ими рассмотрено 882 варианта и установлено,
что Ra изменяются в диапазоне 57–92,
ПСО – 308–438 лм/Вт и КЦТ – 2311–
3949 К. Кроме того, подчёркнуто, что
такие изменения указанных величин
значительны и могут создавать проблемы во многих применениях.
Следует отметить, что непосредственное сравнение значений R96 i
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
и R96a, а также ПСО трёх- и четырёхкристальных БСД, полученных в настоящей работе и другими исследователями, весьма затруднительно. Это
связано не только (и не столько) с тем,
что в большинстве публикаций данные об индексах цветопередачи приводятся по метрике, рекомендованной МКО в 1974 г., а в настоящей работе – по модифицированной метрике
МКО 1996 г. Значения R96a и Ra традиционных ИС отличаются незначительно [19]. (Вследствие многозначности результатов из-за множества
степеней свободы.) Итеративный метод нахождения оптимальных сочетаний λmax, ∆λ0,5 и mi позволяет обнаруживать локальные максимумы [6],
которых может быть много. Например, показано [6], что можно получать
трёхкристальные БСД с КЦТ около
5000 К при λmax красного кристалла
600 или 620 нм, при этом ПСО составляют 351 или 317 лм/Вт и Ra – 82
или 71 соответственно. Вместе с тем
общие выводы о значениях Ra и соответствующих ПСО, о зависимости
этих величин от КЦТ и о неустойчивости значений R96a и КЦТ при
изменении λmax, ∆λ0,5 и mi в той или
иной мере подтверждаются во многих публикациях.
Сегодня, с учётом простоты регулирования потоков излучения СД, всё
чаще утверждается мысль о создании
эргономичных источников света с динамично регулируемыми цветовыми
характеристиками (см., напр., [20]).
При этом большое число степеней
свободы, позволяющих перестраивать спектральные и цветовые характеристики многокристальных БСД,
создают впечатление лёгкости решения этой проблемы. Но если не ограничиваться решением задач декоративного освещения, а создавать благоприятные условия для жизнедеятельности человека, то вопросы качества
цветопередачи не должны оставаться
без внимания. Поддержание высоких
уровней R96a (Ra) и R96i (Ri) это только часть проблемы, но даже она требует исключительно большого внимания и тщательности при её решении.
Белые светодиоды
с использованием люминофоров
В современных БСД чаще всего используется частичное преобразование излучения синего кристалла в более длинноволновое видимое излу«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 5. Зависимости ПСО от КЦТ Тц для пяти вариантов четырёхкристального белого
СД по рис. 4
чение с помощью широкополосного
люминофора. Поскольку излучение
кристаллофосфоров слабо зависит от
длины волны возбуждающего излучения, можно ожидать большей стабильности и воспроизводимости спектра и цветовых характеристик таких
БСД. Вместе с тем дополнительный
этап преобразования энергии неизбежно приводит к снижению их энергетического КПД и СО.
Поток излучения люминесценции
(Фe, f) может быть определён как
ния кристалла, θ – вероятность того,
что отражённое от люминофора излучение кристалла вернётся снова
на люминофор. ηe(v) – произведение
квантового КПД ηq(v) на КПД элементарного процесса преобразования R.
а с р ед н я я ч а с тот а и з л у ч е н и я
люминесценции
где Ф e, f (v) – спектральная плотность потока люминесценции. С учётом условий возбуждения и геометрических особенностей БСД
с люминофором
В предельном случае
и
где Pf – средняя вероятность выхода
излучения люминесценции за пределы СД, Фe, c (v) – спектральная плотность потока излучения кристалла,
ηe(v) – энергетический КПД преобразования излучения кристалла с частотой v, u – коэффициент, учитывающий
долю перехваченного люминофором
излучения кристалла, αf (v) и ρf (v) –
средние коэффициенты поглощения
и отражения люминофором2 излуче2
Cпектральная плотность потока излучения БСД Фe(λ) есть сумма
двух составляющих – люминофорной
и кристальной:
(1)
Слоем люминофора или структурой, содержащей люминофор
15
Рис. 6. Зависимости R96 a от Тц для БСД с зелёным люминофором (Cree).
Значения λmax кристалла и люминофора соответственно:
––– 452 и 573 нм; ––– 452 и 553 нм; ––– 452 и 563 нм; – – – 462 и 553 нм; – – – 462 и 563 нм;
• • • – значения R96 a для измеренных спектров образцов СД Cree; разбросы значений λmax
кристалла и люминофора, соответственно, составили ± 2 и ± 7,5 нм
Рис. 7. Зависимости R96a от Тц для БСД с люминофором, имеющим две широкие полосы
излучения с λmax 553 и 630 нм.
Значения λmax (∆λ0,5) кристалла: ––•–– 462 (24) нм – № 1; –□– 472 (29) нм – № 2; —■— 472
(29) нм при соотношении коэффициентов поглощения красного и зелёного люминофоров
и эффективного коэффициента выхода излучения синего СД, подобранных для кристалла № 1
В предельном случае коэффициент
выхода излучения кристалла из конструкции СД uτ связан с коэффициентом u соотношением: uτ=1–u. В формуле (1) учтено, что обычно спектр
излучения люминофора известен в относительных единицах
В этом случае множитель cf определяется по формуле
Характерные зависимости R96a от
КЦТ для БСД с одним широкополосным люминофором (рис. 6) обращают внимание на то, что только
при высоких значениях и в относительно узком диапазоне КЦТ достижимы значения R96a порядка 75–78.
16
Причём и при таких R96a некоторые
R96i оказываются весьма малы (5–
30). Выбором типа люминофора и параметров синего кристалла можно
частично управлять положением области КЦТ, соответствующей максимуму R96a, но сами R96a повышены
быть не могут. В целом БСД с одним
широкополосным люминофором не
могут применяться в осветительных
установках с высокими требованиями к цветопередаче. ПСО БСД рассматриваемого типа составляют 230–
270 лм/Вт, что существенно ниже,
чем у многокристальных БСД. Это
связано со спектральными особенностями излучения таких БСД и появлением стоксовых потерь при использовании люминофора для преобразования части энергии синего
кристалла.
Положение с R96 a может быть
улучшено при использовании смеси люминофоров. Прежде всего, для
улучшения качества цветопередачи
при низких КЦТ необходимо добавить излучение в длинноволновой области видимого диапазона спектра.
В этом случае, кроме улучшения спектра БСД, появляется дополнительная
возможность выбора цветовых характеристик варьированием соотношения
коэффициентов поглощения красного
и зелёного люминофоров. При этом
суммарный коэффициент поглощения
слоя люминофора в предельном случае остаётся равным 1 – uτ.
На рис. 7 показано, что при использовании смеси люминофоров достижимы R96a свыше 90 при низких
КЦТ, что очень важно при решении
проблемы замены ламп накаливания,
особенно в быту. Более того, удаётся получать высокие R96a в широком
диапазоне КЦТ. Стабильность и воспроизводимость цветовых характеристик зависят от спектральных характеристик синего кристалла БСД. Так,
сдвиг λmax на 10 нм при неизменном
соотношении коэффициентов поглощения красного и зелёного люминофоров и эффективного коэффициента выхода излучения синего кристалла СД приводит к сильному снижению R96a и сдвигу высоких КЦТ. Для
создания качественно однородной
продукции необходимо либо строго
контролировать спектр СД, либо както влиять на uτ и одновременно подбирать свойства комбинированного
люминофора.
В отличие от индексов цветопередачи ПСО БСД с комбинированным
люминофором не столь сильно зависит от характеристик кристалла и люминофора и лежит в диапазоне 230–
260 лм/Вт (рис. 8). Заметим, что достигнутая Cree СО в 208 лм/Вт при
КЦТ 4580 К довольно близка к предельной. Это может означать, что такие показатели эффективности как
энергетический КПД кристалла, квантовый КПД преобразования излучения кристалла в слое люминофора,
доля вышедшего из СД потока люминесценции и сумма эффективных
коэффициентов поглощения и пропускания люминофора и оптики СД
для возбуждающего излучения превышают 0,9.
Для снижения стоксовских и других потерь в слое люминофора, вместо красного люминофора можно ис«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
пользовать красный кристалл. В этом
случае достигается существенный
выигрыш в СО, особенно при малых
КЦТ (рис. 8), причём ПСО может достигать 280–300 лм/Вт. В то же время использование красного кристалла
не ухудшает цветовых характеристик
по сравнению с применением комбинированного люминофора (рис. 9).
К этому же выводу пришли авторы
недавно опубликованной работы [10].
Приведённые в ней значения предельной LER (296–334 лм/Вт) не противоречат нашим данным, поскольку последние учитывают стоксовские потери. Следует отметить, что чем больше
компонентов (кристаллов, люминофоров) в структуре БСД, тем острее проблема стабильности и воспроизводимости цветовых характеристик.
Рис. 9 ещё раз показывает, что: при
использовании только комбинации синего кристалла и зелёного люминофора невозможно хорошее качество
цветопередачи в широком диапазоне КЦТ; R96 a трёх разных вариантов
люминофорных БСД сближаются при
высоких КЦТ, при которых доля коротковолнового видимого излучения
существенно снижена.
Рис. 8. Зависимости ПСО от Тц для БСД с зелёным люминофором (λmax = 553 нм) и:
а) с добавкой красного люминофора (λmax = 630 нм); значения λmax (∆λ0.5) синего кристалла: ––○–– 462 (24) нм – № 1, —■— 472 (29) нм – № 2, —▼— 472 (29) нм при соотношении
коэффициентов поглощения красного и зеленого люминофоров и эффективного коэффициента выхода излучения синего СД, подобранных для кристалла № 1;
б) с добавкой красного кристалла, значения lmax (∆l0.5) синего кристалла: 462 (24) нм, красного кристалла: 627 (29) нм (–♦–) и 624 (17) нм (–▲–)
Заключение
При существующих спектральных
характеристиках кристаллов можно создавать трёхкристальные БСД
с R96a свыше 80 и четырёхкристальные БСД с R96a до 96. ПСО таких БСД
лежит в диапазоне 290–380 лм/ Вт, достигая максимума при низких КЦТ.
Люминофорные БСД могут давать
хорошее качество цветопередачи или
с помощью комбинированных люминофоров с достаточно большой долей
излучения в длинноволновой части
видимого спектра, или – добавления
красного кристалла. ПСО люминофорных БСД примерно на 50–100 лм/
Вт меньше, чем многокристальных.
Все варианты БСД весьма чувствительны к отклонениям λmax, ∆λ0,5, mi,
доле поглощаемого люминофором потока излучения кристалла. Поэтому
для создания качественно однородной
продукции с высокими цветовыми параметрами необходимо выполнение
жёстких требований к спектральным
характеристикам и потоку излучения
кристаллов, свойствам люминофоров
и однородности конструктивных параметров источников света.
Мы отдаём себе отчёт, что исполь«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 9. Зависимости R96a от Тц для БСД с зелёным люминофором Cree (–––), с добавкой
красного люминофора (–▲–), с добавкой красного кристалла (–♦–)
зованный нами метод оценки качества цветопередачи несовершенен.
Но представленные здесь результаты, по нашему мнению, дают полезную информацию о возможных способах и условиях создания эффективных БСД с хорошими цветовыми
характеристиками.
Авторы благодарят Е.С. Архипову и Г.А. Артёмова за помощь в экспериментальных исследованиях
и расчётах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Zukauskas, A., Ivanauskas, R., Vaiseskauskas, F., Shur, M.S., Gaska, R. Optimization of multichip white solid-state lighting source with four or
more LED, s // Proc. of SPIE. – 2001. – Vol. 4445. –
P. 148–155.
2. Ohno, Y. Color rendering and luminous efficacy of white LED spectra // Proc. of SPIE. – 2004. –
Vol. 5530. – P. 88–98.
3. Li, Y.L., Shah, J.M., Leung, P.B., Gessmann,
Th., Schubert, E.F. Performance characteristics
of white light sources consisting of multiple LED,
s // Proc of SPIE. – 2004. – Vol. 5187. – P. 178–184.
4. Zukauskas, A., Vaiseskauskas, F., Ivanauskas,
R., Kurilcik, G., Shur, M.S., Gaska, R. et.al. Quadrichromatic white solid-state lamp with digital feedback // Proc of SPIE. – 2004. – Vol. 5187. – P. 185–
198.
5. Ohno, Y. Simulation Analysis of White LED
Spectra and color rendering // Proc. of CIE Expert
Symposium on LED Light Sources, Tokio, Japan,
2004.
6. Ohno, Y. Spectral design consideration for
White LED color rendering // Optical Engineering. –
2005. – Vol. 44 (11). – P. 111302 (1)– 111302 (9).
7. Mueller-Mach, R., Mueller, R.G.O., Krames,
M.R., Trottier, T. High-Power Phosphor-Converted
Light-Emitting Diodes Based on III-Nitrides // IEEE
JOURNAL ON SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS. – 2002. – Vol. 8. – No. 2.
P. – 339.
8. Mueller-Mach, R., Mueller, R.G.O., Krames,
M.R., Hoppe, H.A., Stadler, F., Schnick, W., Juestel,
T., Schmidt, P. Highly efficient all-nitride phosphorconverted white light emitting diode // Phys. Status
Solidi. – 2005. – Vol. A202 (9). – P. 1727–1732.
9. Бадгутдинов М.Л., Коробов Е.В., Лукьянов Ф.А., Юнович А.Э., Коган Л.М., Гальчина
Н.А., Рассохин И.Т., Сощин Н.П. Спектры люминесценции, эффективность и цветовые характе-
17
ристики светодиодов белого свечения на основе
p-n-гетероструктур InGaN/GaN, покрытых люминофорами // Физика и техника полупроводников. – 2006. – Т. 40, вып. 6. – С. 758–763.
10. Mirhosseini, R., Schubert, M.F., Chhajed, S.,
Cho, J., Kyu Kim, J., Schubert, E.F. Improved color
rendering and luminous efficacy in phosphor-converted white light-emitting diodes by use o dual-blue
emitting active regions // Optics Express. – 2009. –
Vol. 17, No 13. – P. 1806–1813.
11. He, G., Yan, H. Optimal spectra of the phosphor-coated white LEDs with excellent color rendering property and high luminous efficacy of radiation // Optics Express. – 2011. – Vol. 19, No 3. – P.
2519–2529.
12. Soltic, S., Chalmers, A.N. Influence of Peak
Wavelengths on Properties of Mixed-LED WhiteLight Sources // Advances in Optoelectronics. –
2010. – Article ID 437564, 8 pages.
13. Bodrogi, P., Csuti, P., Hotváth, Р., Shanda, J.
Why does the CIE Colour Rendering Index fail for
White RGB LED Light Sources // Proc. of CIE Expert Symposium on LED Light Sources, Tokio, Japan, 2004.
14. Davis, W., Ohno, Y. Toward and improved
color rendering metrics, Proc. of SPIE. – 2001. –P.
59411–59418.
15. Davis, W., Ohno, Y. Color quality scale // Optical Engineering. – 2010. – Vol. 49 (3). – P. 033602–
033616.
16. Zukauskas, A., Ivanauskas, R., Vaiseskauskas, F., Shur, M.S.Solid state lamps with optimized
color saturation ability, Optics Express Vol.18, No 3,
2287–2295, 2010
17. Smet, K., Ryckaert, W.R., Pointer, M.R.,
Deconinck, G., Hanselaer, P. Memory colours and
colour quality evaluation of conventional and solid
state lamps // Optics Express. – 2010. – Vol. 18, No
25. – P. 26229–26244.
18. Smet, K., Ryckaert, W.R., Pointer, M.R.,
Deconinck, G., Hanselaer, P. Optimal colour quality
of LED clusters based on memory colours, Optics
Express. – 2011. – Vol. 19, No 7. – P. 6903–6912.
19. CIE 1996 COLOUR RENDERING INDEX FOR LIGHT SOURCES/ CIE TC 1–33 Draft
6/1996.08.27
20. Аладов А.В., Васильева Е.Д., Закгейм А.Л.,
Иткинсон Г.В., Лундин В.В., Мизеров М.Н., Устинов В.М., Цацульников А.Ф. О современных мощных светодиодах и их светотехническом применении // Светотехника. – 2010. – № 3. – С. 8–16
Елисеев Николай
Петрович,
кандидат техн. наук.
Окончил в 1968 г.
МЭИ. Доцент
кафедры
«Светотехника» НИУ
«МЭИ»
Решёнов
Станислав
Петрович, доктор
техн. наук. Окончил
в 1962 г. МЭИ.
Профессор
кафедры
«Светотехника» НИУ
«МЭИ»
18
Курсы московского «Дома Света»
«Светодиоды и их применение для освещения»
Уважаемые коллеги!
В связи с быстро развивающимся применением светодиодов и недостаточным знакомством специалистов-электриков с принципом
действия и особенностями применения этих новых перспективных источников света и световых приборов с ними, московский «Дом Света»
организует и проводит специальные курсы повышения квалификации
в этой области.
К проведению занятий на курсах привлечены высококвалифицированные специалисты, имеющие практический опыт работы со светодиодами. Научный руководитель курсов – профессор МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук А.Э. Юнович
Приглашаем на курсы инженеров различных специальностей, работающих на светотехническом рынке в области проектирования, монтажа и экспозиции осветительных установок, в области разработок
и применения световых приборов, а также специалистов коммерческих организаций.
Программа курсов
«Светодиоды и их применение для освещения»
25 – 27 сентября 2012 г.
1. Основы полупроводниковых источников излучения.
2ч
2. Оптические и электрические свойства светодиодов, их конструкция.
4ч
3. Характеристики светодиодов, измерения параметров.
2ч
4. Светотехнические устройства на основе СД, драйверы, кластеры и
модули.
2ч
5. Цветные изображения с помощью СД, полноцветный экран.
2ч
6. Световые приборы с СД, конструкции, особенности.
2ч
7. Первоочередная область применения, энергосбережение, сравнение
с другими ИС.
2ч
8. Органические светодиоды и их применение для освещения.
2ч
9. Подведение итогов. Выдача свидетельств.
Курсы проводятся три дня подряд (вторник, среда и четверг) по 6 ч
в день (с 10–00 до 16–00) по адресу: Москва, проспект Мира, д.106,
(метро «Алексеевская»), здание ВНИСИ, 2-й этаж, конференц-зал.
Слушателям курсов выдаётся свидетельство и предоставляется 20 %
скидка на учебную и информационную светотехническую литературу.
Стоимость обучения 9000 руб. за одного человека.
Желающих записаться на курсы и пройти обучение, просим предварительно сообщить об этом в «Дом Света» по тел./факсу (495) 682–
19–04 или по E-mail: Light-house@list.ru
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Стандартизация – один из путей прогресса
в области светодиодных источников света
М.Л АБРАШКИНА, Т.А. РОЖКОВА, А.И. ТЕРЁШКИН 1
ГУП Республики Мордовия «НИИИС им. А.Н.Лодыгина», Саранск
Аннотация
Дано продолжение серии статей
о состоянии дел по стандартизации
светодиодной продукции, которое отражает основные задачи при разработке национальных стандартов, соответствующих мировому техническому
уровню и способствующих продвижению отечественной светодиодной
продукции на внутренний и международный светотехнические рынки.
Ключевые слова: светодиоды, светодиодная продукция, светодиодные
источники света, светодиодные модули, светодиодные лампы, световой поток, срок службы, фотобиологическая
безопасность, энергоэффективность,
технические условия.
1
Во всех ведущих странах ЕС,
в США, КНР и др. в рамках реализации программы энергосбережения
значительное внимание уделяется светодиодным системам освещения.
Главными критериями, определяющими преимущественное использование светодиодов (СД) и светодиодных
источников света (СД ИС) обычно называют: низкое энергопотребление;
срок службы до 30 тыс. ч и более; высокую световую отдачу – до 100 лм/Вт
и более; возможность работы при низких температурах окружающей среды,
что особенно актуально для нашей
страны; стойкость к механическим
воздействиям, высокий уровень безопасности (практически не излучают
в УФ и ИК диапазонах; безртутны, невзрывоопасны и др.); незначительные
издержки на эксплуатацию и обслуживание. В настоящее время область
применения высокоэффективных СД
ИС пока ограниченна: светосигнализация; ориентационное, аварийное,
художественное, рекламное и декоративное освещение; информационные табло и знаки. В то же время начинают решаться вопросы создания
ОУ со СД ИС для внутреннего освещения в жилом секторе и др.
1
E-mail: mail@vniiis.su
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Развитие отечественной светотехнической отрасли в соответствии
с мировыми тенденциями по энергоэффективности и энергосбережению предусматривает поэтапный переход от традиционных ЛОН на высокоэффективные энергосберегающие
ИС: КЛЛ, ЛЛ Т5, РЛВД и СД ИС. При
этом у нас в стране предприятия, выпускающие СД ИС, в основном работают на импортных комплектующих. Это подтверждается испытаниями светодиодной продукции (СДП)
отечественных производителей, проводимыми для подтверждения соответствия заявляемым требованиям в аккредитованной Испытательной лаборатории ЭЛСИ (ИЛ ЭЛСИ)
ГУП Республики Мордовия «НИИИС
им. А.Н. Лодыгина» в период 2009–
2011 гг. Используемые в светотехнических изделиях СД и светодиодные модули (СДМ) в основном имеют
иностранное происхождение, преимущественно китайское.
Серийное производство светотехнической продукции на основе СД
ИС в настоящее время в РФ находится
пока на этапе становления. Как положительный момент следует отметить,
что сейчас в стране разработано и реализуется несколько комплексных программ федерального и регионального
уровней, направленных на развитие
энергосберегающих ИС, в т.ч. СД ИС,
и на повышение энергоэффективности
систем наружного и внутреннего освещения. В этих программах задействованы квалифицированные заинтересованные организации и специалисты.
Широкомасштабное внедрение энергосберегающей российской продукции на основе СД, отвечающей по качеству освещения запросам потребителей, требует от специалистов решения не только важных технических
и технологических задач, но и создания отечественной нормативной базы,
гармонизированной с международными требованиями в соответствии
с принципами Решения Совета Европы от 7 мая 1985 г. по новому подходу
к технической гармонизации и стан-
дартизации (85/С 136/01). Отсутствие
стандартов на СДП, содержащих набор технических требований к ней при
разработке и эксплуатации, серьёзно
сдерживает её внедрение и проведение оценок качества и безопасности.
Разработка национальных стандартов на СДП позволит производителям
и другим заинтересованным организациям: единообразно классифицировать СД ИС; определять технические показатели с учётом особенностей конструкции продукции; обеспечивать единый подход к проведению
оценки качества и безопасности изготавливаемых СД ИС в системах освещения; создавать и вводить прогрессивные методы измерений световых
и электрических параметров, срока
службы и др.
Ярким примером необходимости
оперативной разработки комплекса
стандартов на СДП явились результаты анализа технических условий
(ТУ), представляемых заявителями
в наш институт одновременно с СДП,
на испытания для подтверждения соответствия. Эта нормативная документация, разработанная самими производителями СДП, чаще всего даже
не специалистами-светотехниками,
в большинстве своём содержала самые разные технические требования,
не отражающие функциональное назначение продукции и её условия эксплуатации. Кроме того, в ТУ, как правило, отсутствовали: чёткость определения изделий по конструктивному исполнению, области применения;
нормирование световых параметров
и пределов допуска на них, а также
их стабильность в процессе эксплуатации. Не регламентировались также и другие параметры, включаемые
в нормативные документы на традиционные осветительные лампы, важные для обеспечения качественного
освещения. Методы испытаний СД
ИС вводились в ТУ без предварительного анализа существующих международных требований, предъявляемых
к испытаниям СДП. Всё это затрудняет сравнение однотипных СД ИС, изготовляемых разными отечественными и зарубежными производителями.
Перечисленные недостатки нормативных документов на СДП стали одним из главных аргументов активного включения ГУП Республики Мордовия «НИИИС им. А.Н. Лодыгина»
в работы по созданию стандартов на
СД ИС.
19
Следует отметить, что более чем
за 50–летнюю деятельность службы
стандартизации института, являющегося на протяжении длительного времени базовой организацией по стандартизации, в нём накоплен большой
опыт в разработке и внедрении национальных стандартов на разные виды
ИС, на методы их измерений и испытаний, на технологические процессы изготовления и пр. Благодаря плодотворной работе института со стандартами МЭК гармонизировано около 50 % отечественных стандартов на
ИС.
Работы по стандартизации институтом ведутся в рамках деятельности созданного на базе ООО «ВНИСИ» (Москва) Технического комитета 332 «Светотехнические изделия»,
членом которого институт является,
в соответствии с ежегодно утверждаемыми «Росстандартом» Планами национальной стандартизации.
Разработка стандартов может проводиться и в рамках инвестпроектов,
в которых институт участвует как
соисполнитель.
Создание национальных стандартов, гармонизированных с международными стандартами, на новую
высокоэффективную продукцию на
основе СД должно способствовать
более быстрому продвижению её не
только на отечественный, но и на
международный рынок. С 2008 г. институт совместно с ФГУП «ВНИИНМАШ» (Москва) провёл большую
и серьёзную работу по поиску информации о международных стандартах на СДП и переводу их на русский
язык, При этом были тщательно проанализированы светотехнические требования к традиционным и светодиодным лампам (СДЛ) и соответствующие методы испытаний, содержащиеся в международных и национальных
зарубежных стандартах, в рекомендациях стандартов МКО и ИСО и в других документах.
Один из первых стандартов на
СДП, разработ анных институтом, – [1] – уже введён в действие
с 01.07.2010. Цель данного стандарта, гармонизированного с МЭК 62031
и учитывающего проект изменения
№ 1 к нему (документ 34 А/1316/
ДС:2008), – установление общих требований и требований безопасности
к СДМ. Для осуществления правильной классификации продукции в помощь разработчикам и изготовителям
20
в стандарте в виде схемы представлен обзор систем из СДМ и устройств
управления (УУ). Стандарт подробно
освещён нами в статье [2].
Анализ действующих стандартов
МЭК и разработанных проектов стандартов МЭК на СДП показывает, что
они охватывают практически все существующие виды СДП, идущие на
замену ЛОН, ГЛН, КЛЛ и др. Поэтому в число первоочерёдных задач
по развитию СД ИС, которые решаются институтом сегодня, входит разработка отечественных стандартов как
по безопасности, касающихся всех
видов СДП, не охваченных стандартом [1], так и по эксплуатационным
требованиям.
В соответствии с Планом национальной стандартизации на 2010 г.
разработано три стандарта на СДП
в статусе государственных стандартов РФ, гармонизированных со стандартами МЭК: [3–5]. Все они актуальны и значимы для развития производства СД ИС и проведения оценки их
качества и безопасности.
Практика внедрения стандарта [1]
показала, что по мере накопления
опыта эксплуатации СДП возникает немало вопросов в части нормирования некоторых показателей, т.к.
многие стороны освещения светодиодами ещё недостаточно изучены,
и в том числе влияние СД на зрение
и общее физиологическое состояние
человека. В связи с этим в процессе
использования создаваемых стандартов в них могут вноситься изменения
и дополнения.
При разработке этих стандартов
специалистами обращено внимание
на вопросы обеспечения совместимости и взаимозаменяемости СДП,
т.к. выпускаемая на сегодня разными
производителями она по своим собственным нормативным документам,
учитывающим конструктивные особенности, свойственные только конкретному производителю, может создавать трудности потребителям при
замене традиционных ИС в светотехническом оборудовании на СД ИС.
При этом стандарт [1], направленный на внедрение у нас международной терминологии по СДП, содержит
описание десяти видов СДП и определения их основных параметров и характеристик, в том числе таких как
температурные коэффициенты прямого напряжения и светового параметра, нормируемая наибольшая темпе-
ратура, наибольшая допустимая температура, расчётные ток и напряжение, прямое направление тока, прямое
напряжение, угол излучения, угловой
размер, бин, видимый (наблюдаемый)
источник и др. Всего введено 45 терминов, характерных для электрических ламп и в то же время учитывающих специфические особенности
СДП. Приведённая в стандарте общая терминология, гармонизированная с международной, подлежит использованию при подготовке стандартов и нормативных документов
другого статуса на СДП, что позволит установить эквивалентные показатели СДП, выпускаемой разными
производителями, и создаст возможность проводить их сравнение на общей основе.
В двух других разработках института – [4, 5] – обеспечено соответствие СДЛ всем требованиям, предъявляемым к лампам, ввиду того, что
СДЛ будут постепенно вытеснять
со светотехнического рынка ЛОН.
Конкретная область распространения стандарта [5] – СДЛ прямой замены с неразъёмными средствами для
стабильной работы (СДЛ со встроенным УУ), предназначенные для бытового и аналогичного освещения с расчётной мощностью до 60 Вт включительно, расчётным напряжением от 50
до 250 В включительно, с типами цоколей B15 d, В22 d, Е11, Е12, Е14, Е17,
Е26, Е27, GU10, GZ10 и GХ53. Он содержит определение СДЛ со встроенным УУ. В нём оговаривается, что эти
лампы как неремонтируемые и заваренные на заводе агрегаты, не должны
вскрываться при проведении испытаний, и соответствие их проверяют выполнением всех предписанных испытаний. Стандарт устанавливает технические требования, которые должны
обеспечивать: электробезопасность
СДЛ при эксплуатации; взаимозаменяемость; термобезопасность, включающую требование к ограничению
превышения температуры цоколя
и теплостойкость; стойкость к огню
и воспламенению и др.
В нём также приведены методы
и условия испытаний на соответствие СДП введённым техническим
характеристикам. Причём требования, внесённые в стандарт, касаются
только испытания типа, рекомендаций по испытаниям всей продукции
или партии и идентичны приведённым в стандарте [1].
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
В стандарте [4] приведены условия эксплуатации СДЛ при температуре окружающего воздуха от –10 до +
40 ºС и оговорено, что он не распространяется на СДЛ со встроенным УУ
с окрашенным или цветным стеклом
или с использованием органических
СД. Он содержит перечень технических показателей, характеризующих
продукцию и существенных для потребителей, с учётом всех конструктивных особенностей СДЛ по сравнению с традиционными лампами (отсутствие тела накала, горелки, люминофоров, разрядного столба…).
В числе функциональных показателей, установленных в стандарте, –
мощность СДЛ, световой поток (с допусками), стойкость УУ к перепадам
температур, а также коррелированная
цветовая температура (КЦТ) и координаты цветности. В части КЦТ допуски в стандарте основаны на эллипсах
Мак Адама МКО 1931, применяемые
обычно для КЛЛ и других разрядных
ламп. В стандарте приведены размеры СДЛ и поставлены условия, чтобы
контуры СДЛ не превышали контуры
заменяемых традиционных ламп.
В показатели долговечности СДЛ
включены срок службы лампы, снижение силы света (в стадии рассмотрения) и стабильность светового потока. В стандарте даны определения
срока службы каждой лампы с определением отказов ламп и расчётного
срока службы лампы, поскольку у СДЛ
иной, чем у обычных ламп, критерий
срока службы. В частности, стандартом установлено, что СДЛ достигает
конца срока службы, когда её световой поток снижается до 50 % (альтернативно, 70 %) от начального. Большое
внимание в стандарте уделено определению стабильности светового потока,
в связи с тем, что она сильно зависит
от типа и изготовителя СДЛ. Быстрое
начальное падение светового потока
автоматически не значит, что конкретная СДЛ не может иметь расчётного
срока службы. В стандарте приведены:
классификация по категориям стабильности светового потока, которые охватывают начальное снижение светового
потока за 25 % расчётного срока службы; методика измерения стабильности
светового потока и критерии того, что
СДЛ считается выдержавшей испытания; методика ускоренных испытаний
СДЛ на срок службы.
Отдельный раздел в проекте стандарта посвящён испытаниям на дол«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
говечность встроенного электронного
УУ, которое может неожиданно отказать (и тогда СДЛ считается отказавшей). Это испытания на циклическую
температуру и повышенное питающее
напряжение. Стандарт содержит методы испытаний и условия соответствия
СДЛ по этому виду испытаний.
Приведённые в вышеуказанных
проектах стандартов перечни показателей, виды испытаний и методы измерений, методики контроля за показателями, на наш взгляд, достаточны для принятия правильных и технически обоснованных решений при
оценке безопасности и качества СДЛ
со встроенным УУ. Для обеспечения
правильного выбора необходимого
вида СДЛ потребителями в проектах
стандартов приведены общепринятые
требования к маркировке ламп. Кроме
того, стандартами установлено, что
маркировка должна содержать данные
по световому потоку, цветовой температуре, световой отдаче, направлению
освещения (если к нему есть требования), а также предупреждение о механической безопасности для СДЛ большой массы и специальные предупреждения по эксплуатации.
Далее, в связи с развитием новых ИС (новых направлений) назрела острая необходимость пересмотра
двух стандартов – [6, 7] – в части дополнения их светотехническими требованиями и методами оценки, предъявляемыми к СДЛ. Эти работы начаты
по Плану национальной стандартизации на 2011–2012 гг. Подготовлены
первые редакции стандартов в статусе
ГОСТ Р. В них учтены специфические
особенности СДП, влекущие различия
в методах и условиях проведения измерений параметров СДЛ по сравнению с традиционными лампами, от
которых в большой степени зависит
объективность и достоверность получаемых результатов измерений электрических, световых и цветовых параметров СДЛ.
В прошлом году институтом начата разработка национального стандарта по фотобиологической безопасности ламп и ламповых систем, целесообразность разработки которого
вызвана необходимостью нормирования опасных факторов со стороны используемых в освещении ламп, влияющих на глаза и кожу человека. Цель
проекта – повышение качества жизни и здоровья людей. Национальный
стандарт будет разработан в соответ-
ствии с рекомендациями из международного стандарта [8] и отчёта [9], содержащими пределы и виды опасных
оптических излучений, их классификацию, критерии оценки и контроль
за опасностями со стороны СДЛ, ЛН,
РЛНД, РЛВД и др. ламп при их эксплуатации. Значимость национального стандарта по фотобиологической
безопасности состоит в том, что будут установлены группы риска и критерии оценки опасностей ламп и ламповых систем, пока что у нас не применяемые. Стандарт будет содержать
важные требования по информированию потребителей о группе риска
ламп и ламповых систем в маркировке и упаковке в форме предостережений и предупреждений, что создаст
условия для устранения такого барьера при выборе ламп на рынке, как недостаток технической информации
по фотобиологическим показателям
их качества и безопасности.
Помимо доработки и утверждения уже разработанных стандартов,
в 2012–2013 гг., понимая потребность
в стандартах на СДП, Техническим
комитетом 332 «Светотехнические
изделия» и институтом планируется продолжить выполнение большого объёма работ по разработке других важных национальных стандартов (гармонизированных со стандартами и проектами стандартов МЭК),
отсутствующих на сегодняшний день,
в числе которых стандарты «Лампы
светодиодные одноцокольные без
встроенного УУ. Требования безопасности», «Лампы светодиодные одноцокольные без встроенного УУ. Эксплуатационные требования», «Модули светодиодные для общего освещения. Эксплуатационные требования»
и «Светодиоды. Группирование. Ч. 1.
Общие требования и белая сетка».
Разработка комплекса стандартов
на СДП актуальна и позволит создать
благоприятные условия для разработки, производства и эксплуатации светотехнической продукции нового поколения на основе СД, реализовать
возможность стать хозяевами на внутреннем рынке СДП и даже конкурировать на международном уровне.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р МЭК 62031–2009 «Модули светоизлучающих диодов для общего освещения. Требования
безопасности».
2. Абрашкина М.Л., Рожкова Т.А., Терёшкин А.И.
Стандартизация светодиодных источников света //
Светотехника. – 2010. – № 2. – С. 40–42.
21
3. ГОСТ Р 54814–2011/IEC/TS 62504:2011 «Светодиоды и светодиодные модули для общего освещения. Термины и определения (IEC/TS 62504:2011
«General lighting-LEDs and LED modules – Terms and
definitions» (IDT).
4. ГОСТ Р 54815–2011/ IEC/PAS 62612:2009
«Лампы светодиодные со встроенным устройством
управления для общего освещения на напряжение
свыше 50 В. Эксплуатационные требования». (IEC/
PAS 62612:2009 «Self-ballasted LED-lamps for general
lighting-Performance requirements» (IDT).
5. ГОСТ Р МЭК 62560–2011 «Лампы светодиодные со встроенным устройством управления для общего освещения на напряжение свыше
50 В».Требования безопасности. (IEC 62560:2011
«Self-ballasted LED-lamps for general lighting services
by voltage > 50 V- Safety specifications» (IDT).
6. ГОСТ 17616–82 «Лампы электрические.
Методы измерения электрических и световых
параметров».
7. ГОСТ 23198–94 «Лампы электрические.
Методы измерения спектральных и цветовых
характеристик».
8. МЭК 62471 (МКО S 009:2002) «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем».
9. Технический отчёт МЭК/ТО 62471–2/ТО «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем – Ч. 2: Руководство по требованиям изготовления, касающиеся безопасности нелазерного оптического излучения».
Абрашкина
Марина
Леонидовна,
инженер. Окончила
светотехнический
факультет
Мордовского
государственного
университета
им. Н.П. Огарева
в 1981 г. Заведующая лабораторией
нормативно-информационного обеспечения
разработки и производства источников света
ГУП Республики Мордовия «НИИИС
им. А.Н. Лодыгина»
Рожкова Татьяна
Александровна,
инженер. Окончила
светотехнический
факультет
Мордовского
государственного
университета
им. Н.П. Огарева
в 1976 г.
Заведующая ИЛ ЭЛСИ ГУП Республики
Мордовия «НИИИС им. А.Н. Лодыгина»
Терёшкин
Александр
Иванович,
инженер. Окончил
светотехнический
факультет
Мордовского
государственного
университета
им. Н.П. Огарева
в 1977 г. Директор ГУП Республики Мордовия
«НИИИС им. А.Н. Лодыгина»
22
Второй Московский международный
фестиваль «Круг света»:
Москва наполнится «энергией жизни»
С 28 сентября по 2 октября
2012 года в Москве состоится
яркое и красочное событие –
Второй московский международный фестиваль «Круг света», организованный Департаментом средств массовой информации и рекламы Москвы.
Фестиваль света – это крупномасштабное событие, в рамках которого светодизайнеры
и профессионалы в области
2D и 3D используют архитектурное пространство города
как объект для мультимедийных и световых инсталляций. Во
всём мире аналогичные мероприятия привлекают не только
профессионалов и любителей,
но и туристов. Москва не стала исключением. Деятельность
московского фестиваля сегодня направлена на объединение народов и их культур, развитие творческих перспектив
и современных технологий, во
многом поэтому ключевой темой была выбрана «Энергия
жизни». Показы будут проходить на четырёх основных пло-
щадках, в число которых вошли Красная площадь, Манежная площадь, Центральный Дом
Художника на Крымском валу
и ЦПКиО им. Горького. Зрителей ждут световые инсталляции, мультимедийные и музыкальные программы, аудиовизуальное шоу, интерактивы,
лазерное шоу, международный
конкурс видеомэппинга «Арт
Вижн» и творческий конкурс
«Лаборатория света» (судить
которые будет высококвалифицированное международное
жюри) и многое другое, о чём
подробно можно будет узнать,
открыв «Событийный дневник»
на сайте Фестиваля по адресу www.lightfest.ru. Организаторы ММФ «Круг света» полагают, что подобное масштабное и красочное событие, обладающее перспективой роста
и нацеленное на становление
нового направления в области
светового и средового дизайна
в России, станет новым этапом
развития современной городской культуры.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Освещение светодиодами: благоприятные
возможности или опасность для здоровья?
Д. ДУЕ 1
Компания Alanod Aluminium-Veredlung GmbH & Co. KG, Эннепеталь, Германия
Аннотация
Большая яркость светодиодов (СД)
существенно осложняет их применение в светотехнике из-за чрезмерной
блёскости изделий с СД. Существует
несколько способов устранения блёскости, один из которых – использование специальных отражательных
оптических систем.
Ключевые слова: блёскость, СД,
освещение светодиодами, отражательные оптические системы.
1
СД всё ещё представляют собой
новые изделия, которые не были созданы научно-техническими отделами традиционной светотехнической
промышленности. Казалось бы, неважно, где были разработаны СД, однако опыт, накопленный светотехнической промышленностью за прошедшие десятилетия, привёл к появлению определённых требований
со стороны осветительных установок. Наблюдавшееся десятилетиями
незнание этих основанных на работе
зрительной системы человека требований может вести к отрицательным
последствиям.
Давайте подробно рассмотрим этот
вопрос, начав с наименее технических
моментов.
С медицинской точки зрения, белый свет с большой синей составляющей считается оказывающим опасное влияние на уровень мелатонина
в теле человека, особенно во время
работы в ночную смену, что нуждается в дополнительном исследовании.
Исследования, проведённые в октябре
2010 г. под эгидой французского национального агентства Agence nationale
de sécurité sanitaire de l’alimentation,
de l’environement et du travail, были
направлены как на изучение этого вопроса применительно к освещению
светодиодами, так и на изучение проблемы блёскости, создаваемой мощными СД. Эти моменты не должны
1
игнорироваться производителями светотехнического оборудования, заявляющими, что «опасность для здоровья до сих пор не доказана…». Можно с уверенностью утверждать: опыт
показывает, что инженеры и физики не являются экспертами в части
сопоставления физических и психологических особенностей новой
техники. В то же время, взаимодействие человека и машины находится в центре внимания эргономичного
проектирования.
Эргономичность проектов с использованием новой техники должна
являться главной задачей всех участников процесса проектирования, а не
становиться жертвой «рекламной шумихи» вокруг новой техники.
СД, несомненно, являются многообещающими изделиями, но какие, помимо эффективности, обязательные
требования должны быть удовлетворены, чтобы эргономичные осветительные установки стали реальностью? К этим требованиям можно
отнести:
• Отсутствие блёскости.
• Хороший контроль распределения силы света.
• Долгосрочная приемлемость для
всех возрастных групп.
Для удовлетворения этим требованиям в новейших светотехнических
приборах применяются отражатели
или светонаправляющие устройства.
Учитывая предпринятые за последние четыре года попытки светотехнической промышленности успешно
внедрить СД в светильники, представляется оправданным вопрос о том, не
была ли эргономичность принесена в жертву рекламной шумихе, поднятой в последнее время вокруг СД.
Освещение – это нечто большее, чем
обеспечение максимально эффективного попадания света из точки А в
точку Б.
Как можно успешно избежать
блёскости?
Блёскость играет более или менее важную роль в процессе проектирования, которая – несмотря на то,
что блёскость способна существенно
ухудшить зрение, – зависит от новейших тенденций в области конструирования светильников. С чрезмерной блёскостью сталкивались все, например, при управлении автомобилем
в ночное время, когда фары встречных машин могут оказаться особенно слепящими (рис. 1).
Эта прямая блёскость раздражает
привыкшие к низкой яркости глаза,
которые вдруг подвергаются воздействию сравнительно высокой яркости. В этом случае одним из основных факторов является разность яркостей. При этом не следует забывать,
что аналогичный эффект может производить интенсивный диффузный
свет (рис. 2), который рассеивается
в глазе, что особенно сильно влияет
на пожилых людей. Следует всегда
помнить, что процент пожилых людей в обществе постоянно возрастает,
и что в будущем это будет иметь всё
более важное значение.
При проектировании эргономичного освещения мы использовали эти
знания, исключая влияние областей
высокой яркости или увеличивая яркость внешней засветки и тем самым
уменьшая разность яркостей. Это обеспечивает комфортность освещения
(рис. 3) и аналогично случаю фар автомобилей, создаваемая которыми
Рис. 1. Слепящее
действие фар
встречного
автомобиля
E-mail: duee@alanod.de
Перевод с англ. Е.И. Розовского
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
23
Рис. 2. Ухудшение
видимости,
обусловленное
интенсивным
диффузным
освещением
Рис. 3. Улучшение
видимости благодаря
уменьшению блёскости
Рис. 4. Слева:
отдельные
светодиоды. Справа:
отражатель
блёскость оказывает сильное слепящее действие ночью и не воспринимается как слепящая днём при наличии
яркой окружающей среды. Европейский стандарт EN 12464 содержит как
требования к качеству внутреннего
освещения, согласно которым в офисных помещениях следует избегать наличия блёскости, так и нормируемые
значения яркости. В качестве норма-
тивной используется основанная на
обобщённом показателе блёскости
(UGR) система, в рамках которой излучающая яркий свет небольшая область считается тем менее раздражающей, чем выше яркость окружающей среды.
Так что при использовании СД
в светильниках мы должны не только избегать обусловленной высокой яркостью прямой блёскости, но
и стараться предотвращать чрезмерно сильное отличие яркости СД от яркостей прочих источников света. Для
специалистов не секрет, что применяемые сейчас стандарты на освещение
не удовлетворяют современным требованиям. Однако идущая ныне дискуссия сконцентрирована главным образом на стандартах по оценке СД как
источников света, оставляя без внимания оценку светильников или осветительных установок применительно
к случаю, когда один светильник содержит большое количество СД.
Яркость, создаваемая большим
количеством отдельных СД (рис. 4,
слева), требует большего количества
энергии по сравнению с направленной яркостью, создаваемой традиционными светильниками с отражателями (рис. 4, справа). Это в определённой степени объясняет то, что для
обеспечения требуемой яркости необходима более высокая концентрация точечных источников света, – проблема, актуальность которой возрастает по мере увеличения световой отдачи СД.
Рис. 5. Подходы, позволяющие избежать блёскости при использовании мощных светодиодов
24
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Концепция светильника, сочетающего в себе СД и линзы, не столь
легкоосуществима, как это казалось
вначале. Несмотря на непрерывно
возрастающую световую отдачу СД,
реальные светильники всегда будут
нуждаться в решётках из СД.
Помимо описанных выше светотехнических проблем, изделиям с СД, которые всё шире применяются в уличном освещении, присущи и другие
проблемы, связанные с упрощённым
подходам к светотехническим решениям. Конечно, эффективнее всего направлять на дорогу узкий луч света.
Однако если излучаемый свет сконцентрирован в пределах сравнительно
небольшого участка, вследствие чего
мы не видим окружающее освещённую область пространство, то эффективность освещения оказывается чрезмерной. Эффективность освещения
можно повысить при помощи отражателей и традиционных светотехнических технологий, но эта цель никогда
не преследовалась. А это заставляет
специалистов проводить зачастую абсурдные сравнительные расчёты с целью сопоставления основанных на СД
решений и решений, в основе которых
лежит обычная техника. Ниже приведён список некоторых «несообразностей», препятствующих адекватной
оценке предназначенных для уличного освещения изделий с СД:
• Сравнение проводится с традиционными изделиями 20–30-летней
давности (сегодня оптимизированный уличный светильник с отражателем имеет КПД порядка 80–90 %, а не
50 %, как это часто считают).
• Рабочая температура крепящих
СД устройств, как правило, чрезмерно занижается (её часто считают равной 25 оС), хотя рабочая температура светильника обычно лежит
в районе 50 оС и выше. Последнее
отрицательно сказывается как на световой отдаче, так и на долговечности
светильника.
• Не предоставляется информация об ухудшении пропускания света, обу словленном старением пластиковых линз (в зависимости от качества линз, следует учитывать 10–
30 % уменьшение коэффициента
пропускания).
Чем шире инженеры-светотехники,
а не только работающие в светотехнической промышленности инженерыэлектронщики, применяют в светильниках СД, тем больше они будут вы«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 6. Первичный
и вторичный
отражатели
из алюминия
«MIRO-SILVER»
препятствуют
возникновению
проблем, связанных
с точечными
источниками света,
и гарантируют
формирование
требуемого
распределения силы
света. Изделие создано
компанией Alux-Luxar
являть альтернативные способы использования точечных источников
света, и достоинства СД смогут пойти на пользу всей светотехнической
промышленности.
На рис. 5 приведены три примера подходов, позволяющих избежать
блёскости в случае мощных СД.
Конструкцию отражателя, основанную на изложенных выше рекомендациях по направливанию света,
следует дополнить достоинствами
СД, свет которых можно перенаправить при помощи вогнутой отражающей поверхности. Подобная отражающая система, изготовленная из материала «MIRO-SILVER» компании
Alanod, имеющего равный 98 % неизменный полный коэффициент отражения, позволяет:
– избежать блёскости;
– создать высокоэффективную
оптическую систему, не теряющую
свою эффективность при старении;
– разделить источник света и оптическую систему, что позволяет с лёгкостью заменить традиционные источники света на СД;
– улучшить репутацию СД как источников света в глазах потребителей.
К этому добавим, что специалисты
в области конструирования отражателей, такие как немецкая компания
Alux-Luxar, уже воспользовались преимуществами, предоставляемыми подобным материалом для отражателей,
и разработали модульную рефлекторную оптическую систему, которую
можно использовать совместно как
с традиционными источниками света, так и с СД (рис. 6).
Интересно было бы посмотреть,
какие возможности будут реализованы, и не только в погоне за высокой
эффективностью, но и в части создания усовершенствованных осветительных приборов.
Детлеф Дуе
(Detlef Düe).
Руководитель отдела
по работе
с клиентами
и маркетингу
компании Alanod
Aluminium-Veredlung
GmbH & Co. KG
25
Сопоставление некоторых представлений
светотехники и науки о зрении
Л.Р. РОНКИ 1
Фонд «Giorgio Ronchi Foundation», Флоренция, Италия
Аннотация
Взаимосвязь науки о зрении и светотехники зародилась в первые десятилетия прошлого века, о чём свидетельствует, например, работа [1].
Обмен идеями происходил десятилетие за десятилетием и продолжается
до сих пор. Результаты, полученные
в исследующих зрение лабораториях, были отобраны и «приспособлены» к нуждам светотехники. Как отмечалось в [2, с. 102], «светотехника
нуждается в подходящих решениях».
В [3], в свою очередь, подчёркивалось, что «Наука о зрении – это царство борьбы концепций и неопределённости, тогда как в светотехнике
правит объективность. Фотометрия
никогда не будет полностью сопоставима с какой-либо одной моделью
зрения…». Одной из современных
проблем является, помимо прочего,
то, что традиционные фотометрия
и колориметрия имеют дело с пространственно однородными и равномерно освещёнными образцами,
тогда как в современных реальных
условиях мы постоянно сталкиваемся
со сложными текстурами и, как правило, неравномерным распределением света. В частности, перспективными являются исследования в области
фотометрических оценок, связанных
с восприятием [4–7 и др.].
Приведённые здесь экспериментальные данные связаны с принципиальными особенностями разработанных в рамках науки о зрении
и светотехники подходов к переходу
от традиционно считающихся «неизменными» аспектов зрительной работы в условиях дневного зрения к переходному сумеречному зрению.
Ключевые слова: сумеречное
зрение, зрительный баланс, эффект
Пуркине.
1
1
26
Email: ronchi@infinito.it; luciaronchi@
palenque.biz
Перевод с англ. Е.И. Розовского
1. Ретроспектива изучения
перехода от дневного зрения
к сумеречному
Различие между дневным и сумеречным зрением (рис. 1) признаётся
как наукой о зрении, так и светотехникой. Соответствующие психофизические аспекты отображаются в виде
графиков, отражающих традиционную совокупность законов зрительного восприятия, примеры которых приведены на рис. 2 [8]. Если вкратце, то
за переходной сумеречной областью
следует присущая дневному зрению
«стабильность» или независимость
от яркости адаптации, что отмечали
уже много лет назад, считая все изменения пренебрежимо малыми в определённых приемлемых пределах [1, 11
и др.]. Например, вспомним дискуссию относительно верхней границы
сумеречной области, связанную с некоторой зависимостью этой границы
от размеров стимулов и соответствующих небольших изменений имеющих определённый эксцентриситет
Рис. 1. Схематическое изображение эволюции протяжённости области сумеречного зрения и ряда сопутствующих моментов, представляющих интерес для светотехники
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
характеристик сетчатки вокруг фовеа. В ряде случаев максимум функции спектральной световой эффективности для дневного зрения смещался, видимо, в сторону длинных
волн. Однако этими эффектами пренебрегали, чтобы избежать неоднозначности результатов фотометрических измерений [8].
Десятилетиями считалось, что
верхняя граница области сумеречного зрения соответствует 1 кд/ м2 (яркость белого горизонтально расположенного листа бумаги на закате ясного дня). Затем эта граница была сдвинута к 3 или 4 кд/ м2, а недавно она
была смещена в точку 10 кд/ м2, соответствующую началу насыщения палочек. Тем не менее не следует забывать о том, что, как неоднократно отмечал Стайлз (Stiles), после начала соответствующего 10 кд/ м2 насыщения
палочки остаются активными (хотя
и в меньшей степени) вплоть до 120
кд/ м2. Его оппоненты говорят о возможности подавления палочек колбочками, несмотря на то, что связанные с работой нервной системы доказательства этой гипотезы всё ещё
подвергаются сомнению [12]. Для сохранения хронологического порядка
вспомним мнение Райта (Wright): «…
не вызывает сомнений тот факт, что
при увеличение интенсивности возбуждения относительная активность
колбочек возрастает, а относительная активность палочек уменьшается … однако … пассивность палочек
при высоких интенсивностях возбуждения, возможно, не столь очевидна,
как это считалось ранее, и нет никаких доказательств их пассивности при
сильном возбуждении» [2].
В настоящее время считается, что
сумеречная область занимает примерно 3–4 логарифмические единицы яркости в естественных условиях, во
многих условиях внутреннего освещения и в большинстве случаев движения транспорта в сумерки и в ночное время [13].
Более того, влияние палочек на
колбочки имеет место в охватывающем более четырёх логарифмических
единиц диапазоне яркостей, не говоря
уже о том, что палочки преобладают
над колбочками в пределах нижней
ветви эффекта Пуркине [12].
В общем, палочки активны в диапазоне 6 десятичных разрядов изменения яркости (включающем более 4-х логарифмических единиц из«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 2. Вверху:
типичные «функции
адаптации» [8].
По оси абсцисс –
время (мин)
с момента появления
поля адаптации.
По оси ординат –
пороговая яркость
в логарифмическом
масштабе.
Обратите внимание
на «обусловленное
колбочками плато».
В середине: пороговая
разность яркостей
для пошагово
изменяющихся
объектов исследований
(диаметром
2 о в случае нижнего
графика и 20 дуговых
минут в случае
верхнего графика).
По оси абсцисс –
яркость фона L.
Внизу: зависимость
предельной остроты
зрения (дуговые
минуты) от L
(объекты исследования
показаны на рисунке).
Обратите внимание
на начинающуюся
при L > 1 кд/ м2
стабилизацию
менения яркости, когда они работают совместно с колбочками) вплоть
до равной 10 кд/ м2 яркости, при которой начинается насыщение палочек. В [10] было обращено внимание
на явление Бецольда-Брюкке (зависимость цветового тона и чистоты цвета от яркости), которое имеет место
в диапазоне, охватывающем 4–5 логарифмических единиц яркости, начиная от порога восприятия и идентификации цветов. Теперь читатель может
сам правильно отождествить вышеупомянутые диапазоны изменения яркости на рис. 1.
Как бы то ни было, многие годы
учащихся в процессе обучения убеждали в том, что в области дневного
зрения, особенно при высоких уровнях яркости, работают только колбочки. Одни только палочки работают
в условиях полной темновой адаптации при соответствующих ночному зрению уровнях яркости. Одна27
ко в сумеречной области колбочки
и палочки работают вместе и влияют друг на друга. Это верно в первом
приближении. В настоящее время проводятся работы в области моделирования сумеречного зрения
и создания унифицированных фотометрических систем [3], что позволит установить приемлемую связь
в этом вопросе между наукой о зрении и светотехникой.
2. Цель данной работы
Наша цель заключалась в количественном описании как характеристик и ограничений при «стабильной»
зрительной работе в условиях адаптации глаза к дневным уровням яркости,
так и «нестабильных» характеристик
в случае сумеречного зрения. Мы исходили из высказанного в 1946 г. мнения [2], что вышеупомянутая стабильность имеет место в случае лишь некоторых задач и обстоятельств. Следуя высказанным в [2] предложениям,
мы оценивали кривые зависимости
реакции наблюдателей от яркости
адаптации на предмет их стабильности или переходности (то есть какие они: крутые или более или менее плавные). Нашим наблюдателям
была поставлена конкретная задача:
они должны были провести визуальное сравнение двух образцов, отличающихся друг от друга своим информационным наполнением, в очень
широком диапазоне изменения яркости адаптации. Наша основная идея
состояла в том, что «стабильность»
дневного зрения будут тем очевиднее, чем менее простым будет стимул.
Термин «простой» относится к традиционной методике проведения экспериментов, когда используются маленькие пространственно однородные
объекты исследований, воздействующие факторы изменяются поочерёдно и исключаются контекстуальные
эффекты, что позволяет выявить чисто физиологические реакции, по возможности свободные от дополнительных воздействий. Признанные официально законы зрительного восприятия
относятся именно к этим практически нереальным условиям. С другой
стороны, современные исследования
зрительного восприятия проводятся
в реальных условиях с использованием сложных объектов исследований и сцен при одновременном изменении различных воздействующих
28
факторов. Мы ожидаем, что стабильность будет очевиднее в последнем,
а не в первом, случае.
Одна из предпосылок состояла
в том, что «стабильность» должна
быть чем-то вроде аналога «постоянства восприятия», которое требует одновременного присутствия по меньшей мере трёх разных стимулов и их
взаимного влияния (например, [14]).
Как хорошо известно применительно к численному моделированию зрения (например, [15]), роль взаимного влияния стимулов довольно сложно интерпретировать на уровне карт
характерных эффектов и особенностей. С одной стороны, сочетание различных эффектов ослабляет некоторую неоднозначность, присущую небольшим целям, а с другой стороны,
в зависимости от условий проведения
эксперимента могут реализовываться
противоречащие друг другу эффекты,
например: субаддитивность или супераддитивность, усиление или ингибирование, компенсация или нейтрализация, ассимиляция или противодействие. Эти известные с незапамятных
времён (например, [2]) обстоятельства, затрудняющие прогнозирование
реакции, изучает современная наука
о зрении. Напомним, что современные исследования показали, что сочетание различных стимулов приводит к невозможности идентификации
этих стимулов, но только не в случае
цвета. Фактически, хотя цвет и воспринимается в сочетании со всеми
прочими характеристиками, он остаётся независимым и не подчиняется
тем же, что и прочие характеристики, законам сопряжения (laws of the
conjunction).
И наконец, отметим, что «стабильность» дневного зрения подтверждается рядом важных основополагающих фактов. Например, вспомним не
зависящее от используемых стимулов
сравнение цвета [Wyszecki and Stiles,
1982, p.1302]. Иными словами, условия сравнения цвета остаются неизменными в широком диапазоне изменения стимулов и условий наблюдения, если соответствующие функции
сложения цветов умножить на любые
три коэффициента. Отступление от
этого правила и зависимость результатов от используемой методики эксперимента были продемонстрированы
2
В списке литературы отсутствует. –
Прим. пер.
(несмотря на возражения) в диапазоне
от 8000 до 10000 троландов [Wyszecki
and Stiles, 1982, p.3742]. Это отступление от правила было соотнесено
с обесцвечиванием светочувствительных пигментов [16], что подтвердило первоначальное предположение.
Считается, что колориметрия хорошо работает при условии, что относительная спектральная световая эффективность остаётся «неизменной». Её
независимость от яркости адаптации
в диапазоне дневного зрения является
следствием того, что V(λ) рассматривается как комбинация функций сложения цветов. Отклонения синей ветви V(λ) в настоящее время, после многочисленных предложений и дебатов,
«корректируют». Другими мелкими
отклонениями пренебрегают, чтобы
избежать упоминавшейся выше неоднозначности результатов фотометрических измерений.
Эти основополагающие факты в части «стабильности» дневного зрения
не следует недооценивать, и необходимо учитывать, что в основе традиционных фотометрических оценок лежат «физические измерения» без учёта того, что «обусловлено нейрофизиологическими механизмами зрения».
Список механизмов, участвующих
в процессе зрительного восприятия
после попадания света в глаз, очень
велик, и современные исследования
направлены на установление их иерархии в протекании этого процесса.
С этой целью были модернизированы
традиционные методы психофизических исследований. Например, в первую очередь необходимо определить
общую реакцию, так как традиционные реакции на простые ситуации не
позволяют описать многомерное пространство восприятия.
2.1. Образцы и метод
Наши эксперименты можно разделить на три группы, первую из которых образуют традиционные эксперименты, в рамках которых наблюдателю одновременно предъявляются два
пространственно однородных (картонных) образца, равномерно освещённых и отличающихся по цвету.
Наблюдатель должен непосредственно определить отношение их светлот
или соотнести каждый из образцов
с одной из ступенек ахроматической
шкалы системы естественных цветов (NCS).
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 3. Вверху: картинка, использовавшаяся
для регистрации зрительного баланса. Чёрный фон не показан. Внизу: пример фотометрической кривой – основного средства
оценки баланса. Это зависимость реакции
«Да, баланс есть» от ширины эталона wR
при равенстве прочих параметров
Особенностью второй группы экспериментов является их оригинальность, состоящая в том, что исследовалась «полная» реакция, то есть
зрительный баланс [17–19]. Вкратце,
наблюдателю демонстрируют прямоугольную картинку (на чёрном фоне)
(рис. 3), на которой текстурованный
или узорчатый квадратный испытуемый образец размером 10о × 10о помещается вплотную к эталонному образцу, имеющему ту же высоту и переменную ширину wR. Если испытуемый и эталонный образцы имеют
различное информационное содержание [Julesz, 19712], то соответствующее балансу значение wR будет отличаться от 10о. Так что задача заключается в сопоставлении двух стимулов,
имеющих разные соотношения ширины и высоты. Аналогичная ситуация имела место в случае экспериментальных исследований распознавания
зеркальной симметрии [20]. Роль различия площадей испытуемого и эталонного образцов обсуждалась на
всём протяжении 19-го века, причём
баланс рассматривался как часть зрительной гармонии. Влияние соотношения площадей двух сравниваемых
образцов было признано лишь в начале 20-го века в виде сформулированного Манселлом в 1905 году правила
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
«маленькие участки с высокой насыщенностью цвета уравновесят большие участки с низкой насыщенностью
цвета»; аналогичную точку зрения
высказывали Оствальд в 1922 году
(«чем чище, тем меньше»), Моррис
и Данлап в 1988 году [21] и другие.
В нашем эксперименте баланс оценивался экспериментально методом
постоянных стимулов (десять реакций
на одну точку). Наблюдатели могли
давать три ответа: «Да, баланс есть»,
«Нет, баланса нет» и «Неясно» (последние результаты были поделены
поровну и приплюсованы к первым
двум) – для каждого выбранного заранее значения wR. Результатом каждой серии экспериментов была соответствующая фотометрическая кривая
(рис. 3, внизу).
В принципе, зрительный баланс
можно использовать даже в случае простых стимулов при проведении традиционных экспериментов
(например, сравнение серого испытуемого и серого эталонного образцов, имеющих разные коэффициенты отражения). В случае же сложных
зрительных стимулов (текстурованных, структурированных, шероховатых) или при сочетании различных
параметров использование зрительного баланса становится необходимым. Например, разность или отношение светлот двух равноцветных образцов определить легко, но эта задача существенно усложняется, если
два образца отличаются по цвету и,
кроме того, в ходе эксперимента имеет место изменение цветовой температуры иллюминанта. Задача становится трудновыполнимой, если испытуемый и эталонный образцы имеют пространственно сложную форму,
многоцветны и разнятся в части текстуры и рисунка. Баланс, понимаемый как совпадение зрительных весов
и как расширение понятия зеркальной симметрии двух образцов с разным информационным содержанием,
может оказаться решением этой проблемы, при условии высокой квалификации и опытности наблюдателя.
Напомним, что такие пионеры в этой
области, как Julesz, Caelli и Barlow,
проводили подобные эксперименты
ещё в середине 20-го века, когда в исследующих зрение лабораториях появились компьютеры, позволившие
формировать любые текстуры посредством соответствующей фильтрации
совокупностей случайных точек.
3. Результаты экспериментов
3.1. Классический эффект
Пуркине как объект
экспериментов первой группы
Классический характер взаимосвязи цвета и света был открыт в 1823 г.
и носит имя своего первооткрывателя
Я.Э. Пуркине, который заметил, что
на закате изменяются относительные
светлоты наблюдаемых в естественных условиях красных и синих объектов. В результате лабораторных исследований, проводившихся с использованием монохроматических стимулов,
было установлено, что наблюдаемый
при наступлении темновой адаптации более быстрый спад чувствительности в красной области спектра
по сравнению с её спадом в синей области спектра обусловлен смещением
максимума кривой спектральной чувствительности, изменяющейся с V(λ)
на V’ (λ).
Гораздо меньше экспериментов
проводилось в реальных условиях
с использованием цветных поверхностей [22]. И причиной того, что в посвящённых зрению учебниках до сих
пор нет общепризнанных графических представлений функции спектральной чувствительности, является
имеющее место в этих условиях усиление влияния связанных со стимулами факторов по сравнению с лабораторными условиями.
Исторически сложилось так, что
в большинстве связанных с эффектом Пуркине экспериментов сравнивались красный и синий цвета. Однако в наших экспериментах мы сравнивали красный цвет с зелёным (обозначаемые в системе естественных
цветов как S0580-Y90 R и S0565-G10Y
соответственно), как это было предложено в [2, 9, 13, 22]. Замена синего цвета на зелёный обусловлена тем,
что в сумеречном диапазоне работают
и палочки, и колбочки, а для палочек
предпочтительным является зелёный
свет, так как сумеречному зрению соответствует та же, что и дневному зрению, спектральная световая эффективность V(λ), имеющая максимум
на длине волны 507 нм (синеватозелёное излучение).
На рис. 4 и 5 приведены некоторые
данные, полученные тремя высококвалифицированными и опытными
наблюдателями. Рис. 4 соответствует простому стимулу, состоящему из
29
Рис. 4. Непосредственная оценка зависимости отношения
светлот равномерно
освещённых красного и зелёного образцов, изготовленных из
пространственно однородного картона,
в условиях прогрессирующей темновой адаптации на закате ясного дня от выраженного в условных единицах
логарифма освещённости. Представлены
усреднённые по трём
наблюдателям данные.
Переходный, быстро
спадающий график
Рис. 5. Как и на рис. 4,
только здесь реакцией
является светлота ахроматического образца из системы естественных цветов (имеющего черноту N),
уравненного с красным
(незакрашенные кружки) и зелёным (крестики) образцами
пары пространственно однородных
картонных квадратов размером 2,5о ×
2,5о с равным 5о расстоянием между центрами. Задача наблюдателя заключалась в непосредственной оценке отношения светлот красного и зелёного образцов r/g в ясный день, начиная с момента захода солнца, когда
оба образца представлялись имеющими одинаковую светлоту (в соответствии с рекомендациями). Размер
близкого к зениту участка неба, который освещал образцы, составлял примерно 40о в диаметре. Как и ожидалось, отношение r/g оказалось меньше единицы и сравнительно быстро
уменьшается, демонстрируя два разных наклона.
На рис. 5 показан другой вариант
того же эффекта. В этом случае между красным и зелёным образцами помещали ахроматическую шкалу системы естественных цветов. Задача
наблюдателя состояла в том, чтобы,
смещая шкалу сравнения, подобрать
ахроматический образец, светлота которого совпадала бы со светлотой красного образца. Затем то же самое осуществлялось применительно
к зелёному образцу. Черноту N подобранного образца преобразовывали
в соответствующую светлоте величину (100 – N), не забывая при этом
о содержащемся в [10] предостережении. Здесь соответствующий зелёному цвету график идёт практически горизонтально, а это означает, что спад
светлоты зелёного образца по мере
наступления темновой адаптации совпадает со спадом светлоты ахроматического образца, тогда как светло-
Рис. 6. Зрительный баланс в случае красного испытуемого
образца размером 10о × 10о и зелёного эталонного образца, имеющего высоту 10о и переменную ширину wR. Оба
образца представляли собой пространственно однородные куски картона. Данные получены в лаборатории, освещённой лампами тёплого белого света, количество которых могло изменяться. Освещённость варьировалась ещё
и при помощи помещаемых перед глазами наблюдателей
нейтральных светофильтров. По оси абсцисс: логарифм
яркости зелёного эталонного образца, кд/ м2. По оси ординат: соответствующая балансу ширина эталонного образца. Яркостный контраст между образцами оставался
неизменным на всём протяжении эксперимента. Пометка
«СО» указывает на стабильность в диапазоне изменения
яркости от 1 до 10 кд/ м2
30
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
та красного образца, как и ожидалось,
спадает быстрее.
3.2. «Стабильность» дневного
зрения в экспериментах второй
группы
Приведённые на рис. 6 данные
были впервые получены в лабораторных условиях с использованием красных и зелёных однородных картонных образцов (как и на рис. 4 и 5),
расположенных вплотную друг к другу, как это показано в верхней части
рис. 3. Задача наблюдателя состояла в том, чтобы определить ширину
wR красного эталонного образца размером 10о × wR (wR – переменная величина), способного сбалансировать
красный испытуемый образец размером 10о × 10о. Зависимость этого, характеризуемого соответствующей балансу шириной эталонного образца
wR, «общего» восприятия от яркости
представлена на рис. 6. Дневное зрение теряет свою «стабильность», когда яркость эталонного образца (Lref)
достигает равной примерно 1 кд/ м2
величины, соответствующей началу
«сумеречного спада» представленной
на рисунке зависимости. Эта потеря
«стабильности» говорит о том, что
зрительный вес испытуемого красного цвета возрастает быстрее, чем вес
зелёного эталонного цвета. Фактически, обеспечивающая баланс величина wR и, следовательно, соответствующая площадь испытуемого образца
возрастают по мере наступления темновой адаптации.
Теперь посмотрим, что случится
со «стабильностью» дневного зрения при замене пространственно однородного картонного испытуемого
образца на пространственно неоднородный. Как предельный случай неоднородности мы использовали показанный на рис. 7 кусок разноцветного гобелена. Эталонный образец
представляет собой имеющий переменную ширину прямоугольник, связанный из серой шерсти (платочная
вязка) и имеющий ту же, что и испытуемый образец, высоту шероховатости (2,5 мм). Испытания проводились
при разных освещённостях, благодаря чему яркостный контраст между
испытуемым и эталонным образцами
оставался неизменным на всём протяжении эксперимента. Как показано
на рис. 8, в этом случае стабильность
охватывает участок, равный трём ло«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 7. Чёрно-белое
изображение имеющего размер 10о × 10о испытуемого образца
слегка шероховатого гобелена, пространственно неоднородного вследствие наличия
простого геометрического переплетающегося рисунка и разноцветности, обеспечиваемой наличием восьми
основных цветов (при
отсутствии белого,
чёрного и серого цвета) разной светлоты
и чистоты
Рис. 8. Зрительный баланс в случае изображённого на рис. 7 испытуемого образца. Эталонный образец представляет собой имеющий переменную ширину прямоугольник, связанный из шерсти (платочная вязка) светло-серого цвета (верхний график) и тёмно-серого
цвета (нижний график) (соответствующие этим ахроматическим цветам обозначения
в системе естественных цветов приведены на рисунке). Обратите внимание на то, что
в обоих случаях стабильность захватывает часть диапазона сумеречного зрения
гарифмическим единицам яркости
эталонного образца, и, следовательно, захватывает и часть диапазона сумеречного зрения. Это, похоже, служит подтверждением того, что (как
и в случае неизменности восприятия)
сочетание различных взаимодействующих факторов способствует улучшению стабильности по сравнению
со случаем изменения только одного фактора.
На рис. 8 приведены данные, соответствующие граничному случаю.
Возникает вопрос о степени неравномерности, необходимой для его реализации. Для ответа на этот вопрос
мы посвятили ряд экспериментов ре-
гистрации баланса при использовании красных и зелёных картонных образцов, однородность которых была
заменена на наличие образованных
чёрными линиями решёток заданной
пространственной частоты (2,5 периода на градус). На рис. 9 и 10 показано,
насколько стабильность дневного зрения и наклон сумеречной ветви чувствительны к способу представления
образцов (объекты исследования показаны на рисунке). Прежде чем сделать какие-либо выводы, необходимо
провести должным образом спланированные дополнительные эксперименты. Очевидно, что эффект Пуркине является многомерным.
31
Рис. 9. Частный вариант эффекта Пуркине. Сведения о балансе получены в лаборатории
с использованием приведённой на рисунке картинки. Обратите внимание на различия в конечных точках стабильных участков кривых и в наклоне соответствующих сумеречному
зрению участков при переходе от пространственно однородного к решётчатому эталону (испытуемый образец был решётчатым в обоих случаях)
Рис. 10. Здесь и испытуемый, и эталонный образцы имеют зелёный цвет, и, как и в предшествующих случаях, цвет и яркость зелёного цвета на испытуемом образце такие же,
как и цвет и яркость эталонного образца. Переход (АТ) из области дневного зрения в область сумеречного зрения происходит в данном случае резко
3.3. К переходной функции
в случае зрительного баланса
На рис. 11 приведены данные о балансе, полученные посредством регистрации ширины пространственно
однородного зелёного эталонного образца (его яркости указаны на рисунке), позволяющей сбалансировать испытуемый образец, представляющий
собой квадратную решётку из отстоящих на разном расстоянии друг от
друга чёрных и зелёных линий (переменная пространственная частота fs).
Цвет и яркость зелёных линий испытуемого образца совпадают с цветом
и яркостью однородного эталонного
образца, так что полученные данные
32
отражают влияние только пространственной частоты, обусловленное воспринимаемым яркостным контрастом
в пределах испытуемого образца (физический контраст остаётся неизменным). Обратите внимание на то, что
баланс можно зарегистрировать при
сравнительно малых значениях пространственной частоты (не превышающих 5 периодов на градус), так как,
в принципе, баланс основан на обусловленной восприятием интеграции
пространственных характеристик,
обеспечиваемой механизмами центрального (фовеального) зрения, причём имеется ряд ограничений, отличных от ограничений, накладываемых
в случае периферического зрения.
Кроме того, соответствующие сумеречной области графики в правой части рис. 11 демонстрируют присущее
полосовым фильтрам поведение, тогда как графики в левой части рисунка
демонстрируют поведение, присущее
фильтрам низких частот. Это может
указывать на то, что в областях дневного и сумеречного зрения рецепторы взаимодействуют по-разному. Интересный факт имеет место при переходе из области дневного зрения в область сумеречного зрения, которому
соответствует расположенный между 0,6 и 0,8 кд/ м2 узкий интервал изменения яркости эталонного образца.
Помимо отсутствия горба, эти графики расположены ниже, что говорит об
уменьшении зрительного веса испытуемого образца в начале области сумеречного зрения. Этот эффект можно
связать с «обратным эффектом Пуркине (inverse Purkinje effect)», отмеченном при равной 11 кд/ м2 яркости
при экспериментальных исследованиях мелькания [Dow, 19062; Gallisot,
19102] и упоминавшемся в [8], где, однако, это было сочтено незначительным эффектом. Упомянутый эффект
не проявляется на приведённом на
рис. 10 сходном графике, который соответствует частоте 2,5 периодов на
градус, так как на нём представлены
данные, усреднённые по всем трём
наблюдателям, что привело к сглаживанию небольших индивидуальных
особенностей, тогда как на рис. 11
представлены данные, полученные
одним наблюдателем.
3. Заключение
Полученные нами результаты демонстрируют что-то вроде «стабильности» в области дневного зрения некоторых сторон зрительного восприятия и некоторых зрительных задач.
В частности, это применимо к общей
реакции, когда сочетание нескольких
факторов приводит к способствующим «стабильности» взаимодействиям. Это, в сущности, подтверждается
лежащими в основе численного моделирования зрения (например, [15])
принципами, подразумевающими постоянство восприятия с его «пренебрежением иллюминантом» при условии одновременного присутствия не
менее трёх объектов.
Показано, что в случае сумеречного
зрения более быстрое ослабление восприятия красного цвета по сравнению
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 11. Пространственная частота зелёно-чёрной испытуемой решётки. По оси ординат: соответствующая балансу ширина эталонного образца. Яркости эталонного образца приведены на рисунке
с восприятием зелёного цвета может
происходить медленно, с умеренной
скоростью или резко, в зависимости
от сочетания воздействующих факторов. Интерпретация этих изменений – дело будущего. Возможно, потребуются дополнительные экспериментальные данные, и существенную
помощь могут оказать результаты исследований, проводимых в настоящее
время в области зрительного восприятия. Напомним, что тот или иной факт
можно объяснить только после отождествления соответствующих невральных механизмов [10].
В заключение отметим, что ещё не
пришло время предложить общую
«адаптированную» применительно к светотехнике версию эффекта
Пуркине, которая соответствовала бы
реальным условиям повсеместного
распространения текстурованных
объектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Luckiesh, M., Moss, F.K. Seeing. A partnership of Lighting and Vision. – Baltimore,
USA: The William and Wilkins Co., 1931.
2. Wright, W.D. Research on Normal and
Defective Color Vision. – London: Kimpton,
1946.
3. Rea, M.S., Bullogh, J.D., Freissinier-Nova, J.P., Bierman, M.S.//Lighting Res. Technol. – 2004. – Vol. 36. – P. 85–111.
4. Peli, E. Contrast in complex images//J:
Opt.Soc. Am. – 1990. – Vol. A7. – P.
2033–2039.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
5. Peli, E. Contrast of slightly complex
patterns//SPIE Conf. on Human Vision and
Electronic Imaging – 1996. – Vol. 2657. – P.
166–174.
6. Tohlhurst, D.J., Tadmor, Y., Arthurs, G.//
SPIE Conf. Human Vision and Electronic Image. – 1990. – Vol. 2657. – P. 154–165.
7. Tolhurst, D.J., Tadmor, Y. Assessment
of contrast in complex images//Vision Res. –
1997. – Vol. 37. – P. 3203–3215.
8. Le Grand, Y. Optique Physiologique.
Vol. II. – Paris: Ed. de la Rev. d’Opt, 1948.
9. Sheppard, J.J. HumanColor Perception. – New York: Amer. Elsevier Publ. Co.,
1968.
10. Valberg, A. Light Vision Color. – New
Tork: Wiley, 2005.
11. The Science of Color. – Washinton,
USA: Optical Society of America Committee
on Colorimetry, 1953.
12. Buck, S. Rod-cone interactions//
In: «The Visual Neurosciences», eds.
L.M.Chalupa, J.S.Werner. – Cambridge MA:
A Bradford Book, The MIT Press, 2003, Ch.
55, P. 863–878.
13. Pokorny, J., Cao, D. Rod and Cone
contributions to chromatic vision// Proc. CIE
Conf. «Lighting Quality and Energy Efficiency», Vienna, Austria, 2010.
14. Spillmann, L., Ehrenstein, W.J. (2003).
Gestalt factors// In: «The Visual Neurosciences», eds. L.M.Chalupa, J.S.Werner. – Cambridge MA: A Bradford Book, The MIT Press,
2003, Ch. 105, P. 1573–1589.
15. Ellenberg, J.D., Allen, H.H., Hess, R.F.
Investigating local network interactions modifying first and second order systems// Vision
Res. – 2004. – P. 1787–1797.
16. Burns, M.E., Lamb, T.D. Visual
transduction by rod and cone photoreceptors// In: «The Visual Neurosciences», eds.
L.M.Chalupa, J.S.Werner. – Cambridge MA:
A Bradford Book, The MIT Press, 2003, Ch.
16, P. 215–233.
17. Ronchi, L. Balancing Visual weights//
Ophthalmic Physiological Optics. – 2002. –
Vol. 22. – P. 416–418.
18. Ronchi, L. Visual balance, one of the
ingredients of perception// Light & Engineering. – 2003. – No. 11. – P. 14–21. (Перевод:
Светотехника. – 2003. – № 3. – С. 25–29.)
19. Ronchi, L. (2006) Is the predicition
of visual balance at the site of design useful
in lighting practice?// Lighting & Engineering. – 2006. – No.14. – P. 70–79.
20. Regan, D., Hamstra, S.J. Shape discrimination and the judgment of symmetry;
dissociation of shape from size// Vision Res. –
1992. – Vol. 32. – P. 1845–1864.
21. Morriss, R.H., Dunlap, W. Influence
of Chroma and Hue on spatial balance of color
pairs// Color Res.& Appl. – 1988. – Vol. 13. –
P. 385–388.
22. Kwak, Y., Mac Donald, L.W., Luo, M.R.
Prediction of lightrness in mesopic vision// 11
th
IS&SID Color Imaging Conf., Scottsdsale,
2003, P. 301–307.
233. Gombos, K., Schanda J. Brightness
perception of samples of different sizes. Farbinfo Conf., Weimar, 2005.
243. Ishida, T. Color identification data are
obtained from photopic to mesopic illumination levels// Color Res.& Appl. – 2003. Vol.
27. – P. 252–259.
253. Montag, E., Berns, R.S. Lightness dependence of the effect of texture on suprathreshold lightness tolerance//Color Res. &
Appl. – 2000. – Vol. 25. – P. 241–299.
263. Szabò, F., Was, Z., Csuti, P., Schanda,
J. Experimental investigation of the Purkinje
effect in case of traditional and modern street
Luminaries// Lumen V1.Proc.Conference,
Brno. (Czechoslovakia), 2010.
3
Ссылка на эту работу в статье отсутствует. – Прим. пер.
Лючия Р. Ронки
(Lucia R. Ronchi),
Ph.D, проф.,
Фонд «Giorgio
Ronchi Foudation»,
Флоренция, Италия
33
Освещение городов
Дорожное освещение в Финляндии: движение
к большей энергоэффективности
Г. БИЗЯК, А.-М. ИЛИНЕН 1, М.ПУОЛАККА, Л. ХАЛОНЕН
Университет Аалто, Эспо, Финляндия; Люблянский университет, Любляна, Словения
Аннотация
В разных странах дорожное освещение реализуется по-разному. В данной работе рассматриваются нормы
и законодательство в части дорожного освещения, применяемые технические средства и их энергоэффективность, а также опыт применения передовой техники в Финляндии. В Финляндии нормы дорожного освещения
основаны на европейском стандарте
EN 13201. В новых установках применяются главным образом натриевые лампы высокого давления; работают также и первые экспериментальные установки со светодиодами.
Финляндии необходимо в ближайшие
годы заменить ртутные лампы высокого давления, так как они запрещены
Директивой об экологическом проектировании (Ecodesign Directive). Как
следствие, будет сэкономлено примерно 30 % расходуемой на дорожное освещение энергии. Составляющая 30 % оценка потенциала сбережения энергии может быть применена
ко всему Евросоюзу, и модернизация
дорожного освещения уменьшит годовое потребление энергии в Евросоюзе на 10500 ГВт∙ч, что означает
ещё и уменьшение выброса СО2 на
4,7 Мт в год.
Ключевые слова: дорожное освещение, энергоэффективность, модернизация дорожного освещения.
1
1. Введение
Дорожное освещение предназначено для того, чтобы сделать находящихся на дороге людей, транспортные средства и объекты видимыми,
не причиняя при этом неудобств водителям. Примерно 30 % всех дорожнотранспортных происшествий происходит в тёмное время суток. Кроме того, вероятность этих происшествий ночью в 1,5–3 раза выше, чем
днём. Однако интенсивность движе1
34
E-mail: anne.ylinen@aalto.fi
Перевод с англ. Е.И. Розовского
ния в тёмное время суток составляет
примерно 30 % от его интенсивности
в светлое время суток. В общем случае дорожное освещение уменьшает
количество дорожно-транспортных
происшествий на примерно 30 % [1].
С другой стороны, дорожное освещение является крупным потребителем электроэнергии. Согласно имеющимся данным, в Евросоюзе на дорожное освещение расходуется примерно 1,3 % всей вырабатываемой
электроэнергии [2]. Для уменьшения количества расходуемой на освещение энергии Европейский парламент и Европейская комиссия приняли ряд директив и постановлений
в этой области.
Согласно финским законам [3], за
разработку технических норм в части
дорог отвечает Финское транспортное агентство. Финское транспортное агентство – это правительственная организация, находящаяся в ведении Министерства транспорта и связи
и отвечающая за поддержание и развитие контролируемой государством
транспортной системы. В сферу ответственности Финского транспортного агентства входят главным образом установки дорожного освещения
автомагистралей, главных дорог, дорог местного значения и соединительных дорог, где освещение требуется
для обеспечения безопасности дорожного движения или иных преследуемых в данном районе целей. Дорожное
освещение может также устанавливаться совместно с муниципалитетами или же исключительно на средства
последних. Организация дорожного
освещения базируется на анализе затрат [4]. Освещение организуется на
дорогах с большими потоками транспорта, где отношение выгоды к затратам равно по меньшей мере двум. Дополнительное дорожное освещение
обязательно устанавливается в туннелях, на паромных причалах, разводных
мостах и пограничных станциях [4].
В Финляндии имеется более 78000
км дорог, находящихся в ведении
Финского транспортного агентства, из
которых освещены 16 %. Кроме того
имеются примерно 28000 км дорог,
находящихся в ведении муниципалитетов, и примерно 18000 км пешеходных и велосипедных дорожек. Кроме
того, имеются несколько сот тысяч
километров частных и лесных дорог.
Количество имеющихся в Финляндии
светильников наружного освещения
по оценкам составляет 1,29 млн. шт.,
из которых 50 % относятся к светильникам с ртутными лампами высокого
давления (РЛВД) и 45 % – к светильникам с натриевыми лампами высокого давления (НЛВД) [5]. В остальных применяются металлогалогенные лампы (МГЛ), натриевые лампы
низкого давления (НЛНД), люминесцентные лампы (ЛЛ) и индукционные
лампы (ИЛ).
В 2009 г. годовое потребление
энергии в Финляндии составило 80,8
ТВт∙ч [6]. Согласно оценкам, годовой
расход электроэнергии на наружное
освещение в Финляндии равен 800
ГВт∙ч [5], что составляет примерно
1 % от полного потребления электроэнергии. Среднее количество обусловленного выработкой электроэнергии
выброса СО2 составляет в Финляндии
200 г СО2 на 1 кВт∙ч [7]. Так что расчётное среднее количество связанного с наружным освещением выброса
парниковых газов составляет 160000 т
СО2 в год.
2. Проектирование дорожного
освещения: нормы, законы
и практика
Проектирование дорожного освещения, его практическая реализация
и соответствующие нормы меняются
от страны к стране. В Европе проектирование дорожного освещения, его
расчёт и измерение его параметров
базируются на техническом отчёте EN
13201:1 [8] и стандартах EN 13201:2–
4 [9–11], разработанных Европейской
комиссией по стандартизации (CEN).
Содержащиеся в EN 13201:2–4 рекомендации интерпретируются каждой
из стран по-своему.
Указания по проектированию дорожного освещения и соответствующие фотометрические требования
приведены в публикации Финской дорожной администрации [12]. В этой
публикации содержатся фотометрические требования как к дорогам для
моторизированного транспорта, движущегося со скоростью от средней
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Таблица 1
Финские классы освещения AL для дорог для моторизированных транспортных средств
Яркость поверхности проезжей части для сухого и мокрого дорожного
покрытия
Сухое
Класс
кд/ м2,
Мокрое
Слепящая
блёскость
Периферийное
освещение
L m,
не менее
U0, не менее
Ul, не менее
U0, не менее
TI, %, не более
SR, не менее
AL1
2,0
0,4
0,6
0,15
10
0,5
AL2
1,5
0,4
0,6
0,15
10
0,5
AL3
1,0
0,4
0,6
0,15
15
0,5
AL4 a
1,0
0,4
0,4
0,15
15
0,5
AL4 b
0,75
0,4
0,4
0,15
15
0,5
AL5
0,5
0,4
0,4
0,15
15
0,5
до высокой, так и к дорогам для немоторизированного транспорта. Кроме того, в ней даны рекомендации
и для других дорог и участков дорог,
таких как дороги местного значения,
кольцевые автотранспортные развязки, сложные перекрёстки, пешеходные улицы и велосипедные дорожки, иные участки дорог, отделённые
от проезжей части или идущие вдоль
неё, и т. д. Кроме того, эта публикация
содержит рекомендации по выбору
класса освещения, соответствующего
рассматриваемому случаю, и расположению светильников применительно
к различным типам дорог и спорных
участков.
Финские классы дорожного освещения и соответствующие фотометрические требования основаны на Европейских стандартах EN
13201:2–4 [9–11]. Классы освещения
AL (табл. 1) предназначены для дорог
с моторизированным транспортом,
движущимся со скоростью от средней
до высокой (не менее 50 км/ч). Проектирование дорожного освещения
производится с использованием стандартных таблиц коэффициентов отражения R2 для сухих дорог и W3 для
мокрых поверхностей. Однако если
дорожное освещение проектируется только применительно к коэффициентам отражения сухого дорожного покрытия, то следует использовать
классы ME1, ME2, ME3 a, ME4 a и ME5
из EN 13201:2.
Классы AL аналогичны классам
MEW стандарта EN 13201:2 с некоторыми дополнениями. Класс MEW4 разделён на два класса, AL4 a и AL4 b,
у первого из которых нормируемое
значение средней яркости равно 1,0
кд/ м2. Нормируемые значения продольной равномерности для классов
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
MEW4 и MEW5 равны 0,4, а общая
равномерность для класса MEW5 увеличена от 0,35 до 0,4.
Финские классы освещения AE,
предназначенные для водителей моторизированных транспортных средств
и прочих пользователей дорогами,
движущихся по сложным участкам,
таким как перекрёстки и кольцевые
автотранспортные развязки, соответствуют классам СЕ стандарта EN
13201:2. Классы A-, ES- и EV- стандарта
EN 13201:2 используются в своём первозданном виде. Классы K соответствуют классам S стандарта EN 13201:2,
за исключением того, что класс S7 не
используется.
Согласно финским нормам дорожного освещения, средняя яркость дорожного покрытия должна лежать
в диапазоне 0,5–2 кд/ м2. Проведённые
светотехническим отделением Университета Аалто измерения говорят
о том, что на практике средние уровни яркости сухого дорожного покрытия лежат в диапазоне от примерно
0,2 кд/ м2 в случае плохо освещённых
улиц вне городской застройки до примерно 3 кд/ м2 в случае лучше освещённых магистралей [13–15].
Погодные условия существенным
образом сказываются на средней яркости дорожного покрытия. В случае
мокрого дорожного покрытия уровень
яркости может возрасти более чем
в десять раз, а в снежную погоду – более чем в пять раз по сравнению с яркостью сухого дорожного покрытия.
3. Средства и энергетика
дорожного освещения
Наружное освещение потребляет массу энергии, причём освещаются многие основные автомагистрали
и улицы. Светильники для дорожного освещения имеют большие сроки
службы, и поэтому многие из них являются устаревшими и неэффективными. Кроме того, имеется несколько подходов к выбору светильников.
В Финляндии освещение автомагистралей и главных дорог находится
в ведении Финского транспортного
агентства. Что касается дорог местного значения и соединительных дорог, то здесь освещение принадлежит
Финскому транспортному агентству
только в том случае, если оно считает
это освещение необходимым. В противном случае освещение находится
в ведении муниципалитетов [4].
В Финляндии возраст эксплуатируемых Финским транспортным агентством светильников может составлять
более 30 лет. Агентством осуществляется проверка светильников для уличного освещения старше 20 лет, после
чего проводится оценка требуемой
модернизации [4]. Старые светильники поставлялись различными производителями, такими как Idman (впоследствии куплен компанией Philips),
Siemens, Philips, Asea Skandia, Orno
и Fresta [16]. Распределение силы
света и ремонтопригодность светильников каждого типа должны получить одобрение Финского транспортного агентства [17]. Так что новые
светильники поставляются такими
компаниями, как, например, Philips,
Siteco и Schréder [18]. Хотя муниципалитеты не обязаны использовать
одобренные типы светильников для
возводимых на их собственные средства установок, обычно они следуют
указаниям Финского транспортного
агентства. Например, в г. Эспо примерно 50 % светильников для освещения дорог и тротуаров были из35
Таблица 2
Количества ламп, энергопотребление и выброс парниковых газов
в финских городах Эспо и Керава
Эспо
Кол-во жителей, чел.
244330
Керава
33785
Кол-во ламп, шт.
48200
7673
Кол-во РЛВД, шт.
10000 (20,7 %)
4900 (63,9 %)
Кол-во НЛВД, шт.
15407 (66,4 %)
2500 (32,6 %)
Кол-во МГЛ, шт.
200 (0,4 %)
247 (3,2 %)
Кол-во иных ламп, шт.
6000 (12,4 %)
26 (0,3 %)
Установленная мощность дорожного
освещения, кВт
7000
975
Годовая продолжительность горения
ламп, ч/год
3900
4000
Годовое кол-во энергии, потребляемой
дорожным освещением, ГВт∙ч/год
27,3
3,9
Годовой выброс СО2, т/год
5460
779
Стоимость электроэнергии, €/кВт∙ч
0,061
0,045
готовлены до 1990 г. Половина этих
светильников была изготовлена компанией Idman, а вторая половина –
примерно в равных долях компаниями
Siteco и Elektroskandia. Более новые
светильники были произведены компаниями Philips (40 %), Siteco (40 %)
and Schréder (20 %). К новым светильникам для автостоянок относятся светильники с ИЛ (99 %), поставляемые
компанией Luis Poulsen. В пригородах Эспо имеются светильники возрастом до 60 лет.
По оценкам, из всех имеющихся
в Финляндии светильников для наружного освещения 51 % – это светильники с РЛВД. Наиболее распространённая мощность этих светильников составляет 125 Вт. На долю НЛВД
приходится 45 % наружного освещения, причём наиболее распространённые мощности этих светильников составляют 70 и 150 Вт. Остальные светильники – это светильники с НЛНД,
ИЛ и ЛЛ [5].
Применяемые в Финляндии ПРА
относятся главным образом к электромагнитному типу. Электронные
ПРА применяются в светильниках
с СД и ИЛ.
В табл. 2 приведены различия между двумя финскими городами. Эспо –
второй по величине в Финляндии –
расположен на южном побережье недалеко от столицы страны Хельсинки,
а Керава расположен примерно на 30
км севернее Хельсинки.
В целях экономии энергии наружное освещение в Эспо и Кераве было
36
уменьшено. Выключение каждого
второго светильника применялось
в обоих городах, невзирая на имеющее при этом место нарушение нормативных требований в части равномерности яркости. Кроме того, в Эспо
все светильники выключались в летнее время.
Большинство немногочисленных
жалоб жителей относились к вышедшим из строя лампам, когда тёмные
участки имели большую длину, а не
к выключению каждого второго светильника или всех светильников. Кроме того, в нескольких районах Эспо
применялось централизованное снижение мощности. Светорегулирование и выключение каждого второго
светильника производились в период между 22 и 6 часами, когда уровень интенсивности движения низок.
Требования к равномерности становятся при этом проблемой, особенно
в зимнее время, когда дни короткие,
а тёмные ночи длинные. Светорегулирование было бы более хорошим
решением проблемы одновременного уменьшения энергопотребления и удовлетворения требований
по равномерности.
4. Опыт внедрения
энергоэффективной техники
Директива об экологическом проектировании приведёт к концу 2015 г.
к вытеснению неэффективных РЛВД
из дорожного освещения. Энергоэффективная осветительная техника,
способная уменьшить энергопотребление, уже существует, и в Финляндии уже применяются энергоэффективные решения.
В Финляндии была признана необходимость замены светильников
с РЛВД на находящихся в ведении Финского транспортного агентства дорогах (41000 ламп), но систематическая
замена этих светильников не производилась. Светильники с РЛВД настолько стары, что всё освещение будет заменено на более эффективное.
79 % находящихся в ведении Финского
транспортного агентства дорог оснащено светильниками с НЛВД.
Эспо обещал Министерству занятости и экономики к 2011 г. уменьшить
энергопотребление на 9 %. Большая
часть экономии энергии обеспечивается благодаря уменьшению потерь
тепла и использованию систем управления в зданиях. Что касается дорожного освещения, то здесь перешли на
более эффективные источники света.
Начиная с 1993 г., устанавливались
исключительно светильники с НЛВД,
а с 1999 г. – и светильники с ИЛ. Замена светильников с РЛВД осуществлялась с использованием старых
опор, так что при этом менялись только светильники. Мощность ламп выбиралась, исходя из расстояния между опорами. Например, светильники
с РЛВД мощностью 250 Вт заменялись на светильники с НЛВД мощностью 100 Вт. На автостоянках в качестве замены использовались ИЛ (55
и 84 Вт).
В Эспо 20 % экономии энергии достигается благодаря выключению
каждого второго светильника в период между 22 и 6 ч. В Эспо имеются примерно 150 центров управления,
обеспечивающих выключение каждого второго светильника. В управляемых этими центрами зонах выключение каждого второго светильника
производится круглогодично, начиная с 1982 г. Имеются также примерно 600 оснащённых автотрансформаторами центров управления для регулирования освещения. Эти центры
действуют, начиная с 1995 г. Автотрансформаторы уменьшают энергопотребление на 30–40 %. Кроме того,
благодаря работе при пониженном напряжении увеличивается эксплуатационный ресурс и уменьшается скорость спада светового потока ламп.
В Эспо нет подробного графика замены оставшихся 10000 РЛВД. При«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
мерно 90 % из этих ламп заменяются на НЛВД. Большинство из сохранившихся светильников с РЛВД расположены в районах, в которых город
производит улучшение других коммунальных услуг. Поэтому замена РЛВД
осуществляется одновременно с этими мероприятиями.
В Эспо имеется несколько экспериментальных установок со светильниками с СД. Каждая из установок
включает в себя всего несколько светильников с СД, изготовленных разными производителями. Установки были реализованы посредством
монтажа новых светильников на старых опорах. Уменьшение мощности
было незначительным. Однако уровень яркости дорожного покрытия
увеличился [19].
Для примера, в Эспо была смонтирована экспериментальная установка дорожного освещения со светильниками с СД; при этом 16 светильников с НЛВД были заменены
на светильники с СД четырёх типов.
В лабораторных условиях были измерены энергопотребления и кривые
распределения силы света светильников с СД и исходных светильников с НЛВД. Светильники с СД были
установлены на существующих опорах (среднее расстояние между опорами – 27 м). В табл. 3 приведены
энергопотребления всех светильников с СД и уменьшение энергопотребления по сравнению с исходной
установкой с НЛВД. Если бы расстояние между опорами было оптимизировано, то уменьшение энергопотребления по сравнению с исходной
установкой с НЛВД изменялось бы
в пределах между 28 и 68 %. Следует отметить, что оптимизация осуществлялась при помощи программы DIALux с использованием измеренных кривых распределения силы
света. Кроме того, возраст исходных
светильников с НЛВД составлял
около 15 лет, тогда как светильники
с СД были новыми. Увеличение расстояния между опорами со светильниками с СД от 27 м до оптимального значения 41 м должно привести к уменьшению энергопотребления на 49 %.
В Кераве имеются некоторые идеи
относительно уменьшения энергопотребления и выброса СО2, однако на
данный момент там нет никаких официальных проектов. Кроме того, Керава не планирует ничего, кроме за«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Таблица 3
Энергопотребление светильников с СД и уменьшение энергопотребления
по сравнению с исходной установкой со светильниками с НЛВД в случае
улицы в Эспо. Уменьшение энергопотребления при оптимальном
расстоянии между опорами
Светильник
Измеренное
энергопотребление, Вт
Уменьшение
энергопотребления, %
Уменьшение энергопотребления
при оптимальном расстоянии
между опорами, %
СД А
108
24,5
44,2
СД В
133
7,0
28,1
СД С
140
2,1
48,0
СД D
110
23,1
68,1
мены светильников с РЛВД на более
энергоэффективные.
Керава уже приступил к замене неэффективных светильников с РЛВД.
Эти светильники меняют на светильники с НЛВД: РЛВД мощностью
250 Вт – на НЛВД мощностью 150
Вт и РЛВД мощностью 150 Вт – на
НЛВД мощностью 70 Вт. Замену планируется завершить к 2016 г.
У Керавы имеется некоторый опыт
в наружном освещении с использованием СД. Пятнадцать светильников
с СД были задействованы в уличном
освещении в 2007 г., однако на следующее лето они, к сожалению, были
повреждены во время грозы. Несколько установок с СД были смонтированы на автостоянках в этом году. Кроме того, несколько светильников с СД
были установлены на небольших улицах в жилой зоне.
В Кераве СД рассматривают в качестве интересного решения наружного освещения будущего. В настоящий момент нехватка опыта и отсутствие на рынке подходящих решений
ограничивают более широкое применение этих светильников. В будущем
применение СД рассматривается также и в качестве энергосберегающего решения. Сегодня они потребляют
столько же, если не больше, энергии,
что и существующие эффективные
приборы [20].
НЛВД предпочитают использовать
в наружном освещении в качестве замены РЛВД главным образом по экономическим соображениям. Стоимость НЛВД ниже стоимости МГЛ,
а срок службы НЛВД больше срока
службы МГЛ, причём НЛВД предпочтительнее и с точки зрения возможности светорегулирования. Кроме того, стоимость обслуживания светильников с НЛВД ниже.
Ни Эспо, ни Керава не проводили
опрос пользователей дорогами. Вообще говоря, люди удовлетворены как
освещением с использованием НЛВД,
так и цветом излучения этих ламп.
Фактически, Эспо получил положительные отзывы о замене излучающих холодный свет РЛВД на НЛВД.
Жалобы обычно связаны с выходом
ламп из строя вообще или с выключением каждой второй лампы. Жалобы на полное выключение освещения
поступили только от нескольких пользователей, которые ездили преимущественно в ночное время.
5. Возможности в части
энергосбережения
В Финляндии имеется возможность
экономии энергии посредством замены неэффективных источников света
на более эффективные. Замена РЛВД
мощностью 110 Вт на НЛВД мощностью 70 Вт приводит к 36 % экономии энергии. Достигнутая в Эспо благодаря замене РЛВД экономия энергии составила 1,6 ГВт∙ч в год, а соответствующее уменьшение выброса
парниковых газов – 312 т СО2 в год
(5,7 %). Большими потенциальными
возможностями в части энергосбережения (по оценкам – до 70 %) обладает освещение при помощи СД [21]
в совокупности с интеллектуальными
системами управления [22]. Замена
светильников с РЛВД, НЛВД и МГЛ
на светильники с СД, которые будут
потреблять на 50 % меньше энергии,
позволит сократить полные затраты
энергии на наружное освещение Эспо
на 31 %. Выброс парниковых газов
при этом уменьшится на вплоть до
1700 т СО2 в год.
В Кераве 64 % ламп относятся
к РЛВД. Замена этих ламп на НЛВД
37
позволит сэкономить по меньшей
мере 35 % энергии. Выброс парниковых газов при этом уменьшится на
274 т СО2 в год (35 %). Замена всех
светильников на светильники с СД,
которые будут потреблять на 50 %
меньше энергии, позволит сократить
полные затраты энергии на наружное
освещение Керавы на 50 %. Выброс
парниковых газов при этом уменьшится на 390 т СО2 в год.
6. Заключение
Результаты исследований говорят
о том, что старые установки с РЛВД
всё ещё широко применяются. В новых установках используются главным образом НЛВД; работают и первые экспериментальные установки
со светильниками с СД. Муниципалитеты Финляндии предполагают заменить старые светильники на более
эффективные новые светильники, что
связано с запретом Евросоюза использовать РЛВД. В результате подобной
замены светильников с РЛВД в Финляндии будет сэкономлено примерно
30 % расходуемой на дорожное освещение энергии.
Полученные результаты можно
в какой-то мере распространить на
весь Евросоюз. В сооружённых в последнее время установках дорожного освещения во всех странах применяются современные осветительные приборы, то есть светильники
с НЛВД; имеют место и экспериментальные установки с СД, а также экспериментальные установки с системами управления освещением. Это относится и к состоянию старых установок.
Во всех странах Евросоюза до сих пор
применяется большое количество старых светильников с РЛВД. Из-за запрета на эти источники света они должны
быть заменены в ближайшие годы. Это
значит, что приведённые возможности
экономии энергии (30 %) могут быть
распространены на весь Евросоюз. Так
что в рамках Евросоюза модернизация
дорожного освещения приведёт к равной 10500 ГВт∙ч в год экономии электроэнергии, что означает уменьшение
выброса парниковых газов на 4,7 Мт
СО2 в год.
Эта работа является частью реализуемого в настоящее время исследовательского проекта «EkoValo», выполняемого светотехническим отделением Университета Аалто. Этот проект
финансируют Финский фонд техни38
ки и инноваций, Sitra, Министерство
занятости и экономики Финляндии
и несколько финских электротехнических компаний и муниципалитетов.
Авторы благодарны гг. Эспо и Керава за предоставленную информацию.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. 1. Road Lighting as an Accident Countermeasure. – Vienna, Austria: International
Comission on Illumination, 1992.
2. 2. Van Tichelen, P. et al. Final Report
Lot 9: Public street lighting. Vito, 2007, p. 344.
3. 3. Finlex. Maantielaki 503/2005,
June 23, 2005. [Cited: November 10, 2010],
URL:
http://www.finlex.fi/fi/laki/ajantasa/2005/20050503.
4. Tiehallinto. Tievalaistuksen toimintalinjat. – Edita Prima Oy, 2006.
5. Sippola,
V.
Eco-design-direktiivin
täytäntöönpanotoimenpiteiden vuoksi poistuvien lamppujen korvaaminen ulkovalaistuksessa// Master’s Thesis, Department of Electronics/Lighting Unit, Aalto University. – 2010.
6. Supplies and total consumption of electricity// Statistics Finland, 2010.
7. Yksittäisen kohteen CO2-päästöjen
laskentaohjeistus
sekä
käytettävät
CO2-päästökertoimet// Motiva Oy, 2004, p. 15.
8. European Committee for Standardization, 2003, EN 13201:1 – Road lighting. Part
1: Selection of lighting classes, Technical report, p. 30.
9. European Committee for Standardization, 2003, EN 13201:2 – Road lighting. Part
2: Performance requirements, p. 16.
10. European Committee for Standardization,
2003, EN 13201:3 – Road lighting. Part 3: Calculation of performance, p. 41.
11. European Committee for Standardization,
2003, EN 13201:3 – Road lighting. Part 4:
Methods of measuring lighting performance,
p. 14.
12. Tiehallinto. Tievalaistuksen suunnittelu. – Edita Prima Oy, 2006.
13. Eloholma, M., Ketomäki, J., Halonen,
L. Road lighting – Luminance and visibility
measurements// Report 29, Lighting Laboratory, Helsinki University of Techonology, Espoo,
2001, p. 43.
14. Ekrias, A., Eloholma, M., Halonen,
L. 2007, Analysis of road lighting quantity
and quality in varying weather conditions,//
J. of the Illuminating Engineering Society
of North America. – 2007. – Vol. 4. – P. 89–98.
15. Castillo, A.F. Intelligent management of road
lighting control systems using fuzzy controllers// M.Sc.thesis, Lighting Laboratory, Helsinki University of Technology, Espoo, 2007.
16. Hautala, P. Senior Adviser// Sito Oy,
Interview, November 12, 2010.
17. Tiehallinto.
Tienrakennustöiden
yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset. – 2007.
Грега Бизяк
(Grega Biziak),
Prof., Dr. Доцент, руководитель
Лаборатории освещения и фотометрии
электротехнического
факультета
Люблянского университета, Словения.
Основные научные интересы: применение
приборов с зарядовой связью для измерения
яркости, освещённости и других фотометрических величин, внутреннее и наружное освещение, естественное освещение. Член
Словенского светотехнического общества,
представитель Словении в отделении 2 МКО.
Президент Словенского национального комитета МКО
Анне-Мари
Илинен (AnneMari Ylinen), M.Sc.
(2007). Аспирант
(Ph.D.) светотехнического отделения
Университета Аалто,
Эспо, Финляндия.
Область научных
интересов: дорожное освещение, дорожные покрытия, сумеречное зрение, энергоэффеективное освещение
Мариукка
Пуолакка
(Marjukka
Puolakka), Dr.
Cтарший научный
сотрудник светотехнического отделения
Университета Аалто,
Эспо, Финляндия.
Возглавляет группу
дорожного освещения и зрения в отделе светотехники. Область научных интересов: наружное освещение, видимость при низких
уровнях освещённости, фотометрия в условиях сумеречного зрения, применение СД в наружном освещении
Лииза Халонен
(Liisa Halonen),
Dr. Sc. (1993 г.),
проф. Возглавляет
светотехническое
отделение
Университета Аалто,
Эспо, Финляндия.
Отвечает за обучение и исследования
в области светотехники. Координировала ряд
национальных и международных исследовательских проектов. Представитель Финляндии
в отделении 3 МКО, участвует в работе ряда
технических комитетов МКО
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Оценка световой среды торговых залов
самообслуживания
А.С. ОНШИНА 1, С.И. ЧИКОТА
ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»,
Магнитогорск
Аннотация
Приводятся методика и описание
субъективного психофизического эксперимента по выявлению диапазона
значений цилиндрической освещённости Ец, требуемых для создания позитивных ощущений у покупателей,
а также разработанная на основе этого шкала оценки световой среды торговых залов самообслуживания, базирующаяся на Ец и коэффициенте равномерности её распределения.
Ключевые слова: естественное
освещение, торговые пространства,
пространственные характеристики,
световое поле, цилиндрическая освещённость, световая среда, коэффициент равномерности, субъективный
эксперимент.
1
Э ф ф е кт и в н о с т ь о с в е т и т е л ь ных установок (ОУ) характеризуется не только уровнем фотометрических показателей, нормируемых
в горизонтальной плоскости, но
и пространственно-временной структурой светового поля, определяемой общим понятием качества освещения [1]. Горизонтальная освещённость Ег не является достаточной мерой оценки освещения пространства,
так как не определяет уровень яркости и распределение её в поле зрения
наблюдателей, а также условия зрительного восприятия. Особенно это
очевидно в случае зрительных работ,
в которых имеет место нефиксированное положение наблюдателя и его линии зрения, а также большой диапазон
линейных и угловых размеров объектов различения. Например, при выборе товара в магазинах самообслуживания. (В этом случае нельзя оценивать
показатели общей эффективности зрительной работы по производительности труда и уровню видимости (различимости) с заданной достоверностью
решения зрительных задач, а также
зрительную работоспособность.)
1
E-mail: samsakova@bk.ru
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Общеизвестно, что в помещениях, где необходимо осуществлять обзор окружающего пространства, нужно иметь достаточную насыщенность
светом, которую хорошо характеризует Ец. Исследования под руководством
М.М. Епанешникова в 1960–70-е гг.
позволили обосновать этот показатель
в качестве критерия ощущения насыщенности помещения светом. Однако
это непосредственно касалось установок верхнего искусственного освещения и требовало дополнительного
обоснования для помещений с системами бокового естественного света
и совмещённого освещения. Этими
вопросами занимались В.И. Петров,
Х.Н. Нуретдинов и др. Разработка вопросов светового поля как в приложении к искусственному, так и естественному освещению, продолжает
оставаться актуальной [2].
На основе анализа основных элементов торгово-технологического
процесса продажи, а также натурных
наблюдений за выполнением функциональных зрительных операций покупателей, в качестве критерия оценки
световой среды торговых залов самообслуживания среди всех пространственных характеристик светового
поля получила теоретическое обоснование Ец [3].
С целью подтверждения эффективности использования данного показателя для оценки световой среды
торговых залов самообслуживания
и определения диапазона его требуемых значений, был проведён психофизический эксперимент в натурных условиях (в существующих
магазинах).
Методика натурных исследований
предусматривала организацию наблюдений на достаточном для обобщения
числе объектов. Было выбрано 10 торговых залов одной торговой сети для
основной серии экспериментов и 2
для тренировочной, исходя из следующих условий:
– торговый зал находится на первом этаже;
– боковое односторонее естественное освещение, расположение открытой части светопроёма в верхней части (лента), высота составляет от 0,6–
1,6 м;
– высота и глубина зала 2,7–4 и 12–
24 м соответственно;
– отделка залов достаточно одинаковая по отражению (очень светлые тона), белое торговое оборудование, подвесные потолки «Армстронг»
с практически одинаковыми акустическими плитами;
– общее искусственное освещение (равномерно в секциях установлены растровые потолочные светильники с ЛЛ с экранирующей зеркальной решёткой);
– ЛЛ, за редким исключением
«ЛБ» (в среднем 10 %), а в основном
«ЛДЦ», с цветовой температурой, соответствующей пасмурному небосводу (лампы закупаются для всех магазинов единой энергослужбой, которая
ориентирована на закупку именно подобных ламп).
На рис. 1 приведена схема одного
из обследованных магазинов.
Исследования проводились несколько дней, но в одно время суток и в подобных условиях наружного освещения, характеризующихся
стандартным распределением облачности МКО (7–10 б), и при контроле
за Ег. Кроме того, в помещениях исключалось наличие ярких и блёских
объектов.
Реакции людей, в том числе ощущение насыщенности светом, сложны, многомерны и во многом зависят
от специфики деятельности человека.
Даже самые полные количественные
данные – спектральные, колориметрические, фотометрические – сами
по себе ничего не говорят о качестве
и уровне психологических и эстетических реакций [4]. Однако использование вероятностных методов на основе субъективных массовых оценок позволяет получать корреляционные зависимости между светотехническими
характеристиками и усреднёнными
оценками человека.
Известно, что группа из десяти наблюдателей может давать достаточно
достоверные данные [5]. Было приглашено двенадцать наблюдателей
с нормальным зрением, с которыми
перед серией исследований был проведён предварительный инструктаж,
ознакомивший их с задачами эксперимента и объяснивший, что они уча39
Рис. 1. Характерный разрез одного из торговых залов
Рис. 2. Зависимость положительной оценки условий освещения по насыщенности светом
в торговых залах самообслуживания от цилиндрической (Ец) и горизонтальной
(Ег ) освещённости
ствуют в оценке предпочтительности
условий освещения в торговых залах,
где происходит самостоятельный выбор товара.
После 10-минутной адаптации
в условиях окружающей световой обстановки респонденты отвечали на
вопрос об общем впечатлении о качестве световой среды (предполагалось три ответа: «хорошо», «плохо»
и «удовлетворительно»). Затем экспериментатор указывал на определённые места, в каждом из которых
респондент должен был перемещать
взгляд в соответствии с обычным процессом выбора товаров: понять их
стоимость, сравнить однородные товары, взять понравившуюся упаковку и положить её в корзину, а также
40
ответить на два вопроса. Один из них
имел целью отсеять грубые ошибки,
а второй – зафиксировать суждение
путём графической отметки на шкале.
Психофизическая шкала желательности представляет собой четырёхинтервальную систему, симметричную относительно центральной точки, представляющей нейтральную
оценку. Для большей наглядности
каждая из категорий имела описательную оценку: «темно» (явно не хватает
света), «недостаточно насыщено светом», «удовлетворительно насыщено
светом», «светло» (явно достаточно
насыщено светом). Интерес представляет частота заключений, с которыми
наблюдатели выбирали эти отдельные
категории субъективных шкал.
Одновременно с опросом проводились фотометрические измерения
Ег и Ец люксметром «ТКА-ПКМ». Ег
измерялась на условной рабочей поверхности: на высоте 0,8 м. Фактические уровни Ец измерялись по ГОСТ
24940–96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещённости». Значение Ец определялось как среднее
значений вертикальной освещённости, измеренных во взаимноперпендикулярных плоскостях на высоте 1,5 м
от пола.
При подготовке к психофизическому эксперименту производились
предварительные измерения освещённости в магазинах. Количество контрольных точек зависело от величины торгового зала – они равномерно
распределялись по помещению под
светильниками, между светильниками и на центральной продольной оси
помещения, в том числе в его центре.
Однако расстояние от стены было увеличено с 1 до 1,5 м из-за ограничения, вызванного пристенными стеллажами. Минимальные из значений Ег
и Ец использовались для оценки соответствия действующим нормам, также находилось их среднее значение,
характерное для данного зала. Это
позволяло определять также места
в торговых залах, количественно характеризуемые как самые благоприятные, так и негативные. В выбранных
точках (не менее трёх-четырёх в каждом магазине) и проводился опрос.
Для локальной оценки предпочтение
отдавалось точкам, удобным для измерения и попадающим в приближённые к характерному разрезу проходы.
Одна из них находилась в глубине помещения, другая – в центре, а третья –
ближе к светопроёму (это расстояние
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
варьировалось из-за различий зон затенения в подоконных частях, которые образуются при верхнем расположении светопроёма).
Ответам всех респондентов в каждой точке соответствовали по одному
значению Ец и Ег при условии отклонения не более 15 %.
Графическое представление фотометрических измерений и всех положительных субъективных оценок, показывает, что между долей наблюдателей, признающих, что условия освещения помещения для выполнения
данной зрительной работы заслуживают оценок «удовлетворительно» –
«светло», и Ег отсутствует явно выраженная связь, тогда как с Ец корреляция наблюдается (рис. 2).
Дальнейшая статистическая обработка полученных результатов
по шкалам заключалась в определении процентного отношения числа
одинаковых ответов к максимально
возможному их числу по отдельной
категории, а также в выяснении математических ожиданий и среднеквадратичных отклонений. Проверка
по критерию Кохрена показала, что
различие в дисперсиях не считается
существенным.
Из ряда источников [6, 7] видно,
что субъективные суждения о многих
качественных характеристиках световой среды подчиняются нормальному
закону распределения. После нанесения на вариационную сетку полученных вероятностей распределения
оценок в зависимости от Ец получились графики исследуемых эмпирических распределений, близкие к прямым, что доказывает: результаты эксперимента не противоречат гипотезе
нормальности закона распределения
случайных ошибок.
Для нахождения границ интервалов шкалы желательности было удобнее пользоваться графиком плотности
распределения, по которому при задаваемой вероятности утвердительных оценок можно определять верхние границы доверительных интервалов (рис. 3). Значения пиков на данных графиках характеризуют оценки
с вероятностью 50 %, и если определить верхние границы доверительных
оценок с вероятностью 95 %, то получаются следующие точки перехода по шкале желательности: Ец = 67;
107 и 193 лк.
Нормированное значение Ец для
установок искусственного освещения
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 3. Статистическое распределение оценок по психофизической шкале (при вероятности 0,95)
Таблица
Предлагаемая шкала цилиндрической освещённости для торговых
залов самообслуживания
Категорийная оценка насыщенности светом
(при вероятности 0,95)
Цилиндрическая
освещённость, лк
Плохо насыщено светом
60
Удовлетворительно насыщено светом
100
Достаточно насыщено светом
190
торговых залов по СП 52.13330.2011
составляет 100 лк. В МГСН 2.06–99
«Естественное, искусственное и совмещённое освещение» к перечню
торговых объектов добавлен супермаркет, и требуемое значение минимальной Е ц для него составляет
150 лк. При переработке европейского стандарта EN 12464–1 «Освещение рабочих мест в помещениях»
планируется указать значение средней Ец не менее 50 лк, при этом ставится вопрос о необходимости определения количественных значений
характеристик естественного освещения для конкретных зрительных
задач [8]. Известны также исследования по изучению качественных показателей освещения общественных
зданий без какой-либо определённой
специфики деятельности, которые показали, что граница перехода меж-
ду оценками «достаточно насыщено»
и «очень насыщено» составляет около
300 лк [7]. Провёденный нами субъективный эксперимент, касающийся
зрительной задачи выбора товара при
форме продажи «самообслуживание»,
установил, что эта граница при вероятности 95 % составляет около 190 лк,
при вероятности 99 % – 210 лк, а при
вероятности 99,9 % – 230 лк. Значения Ец ниже 67 лк (при вероятности
0,95) свидетельствуют о явной нехватке света, что неприемлемо.
Опираясь на результаты проведённого психофизического исследования,
минимальный рекомендуемый уровень Ец с точки зрения экономичности
и энергоэффективности представляется целесообразным определять, исходя из того, чтобы добиваться особо положительной оценки освещения
лишь от преобладающего большин41
ства покупателей, но удовлетворять
всех покупателей. В итоге мы получили, что значение около 170 лк устраивает 70 % покупателей как явно достаточный уровень и 30 % – как удовлетворительный (рис. 3). С позиции
рациональности мы предлагаем ориентироваться на значение Ец=170 лк
как на рекомендуемое минимальное.
Не во всех магазинах, где Ец находилась на требуемом уровне, световая
среда в торговом зале производила
общее благоприятное впечатление на
наблюдателей, многие из них акцентировали внимание на большую разницу условий освещения в пределах
помещения. Создание равномерного
освещения при боковой схеме естественного освещения практически невозможно. После введения коэффициента равномерности распределения
Ец, K = Ец, min / Ец, max, мы сопоставили его значения с ответами респондентов на вопрос анкеты об оценке
общего впечатления о световой среде
в отдельно взятых залах. В результате статистической обработки всех ответов получено переходное значение
K между приемлемыми и неприемлемыми вариантами – 0,46. Резкие перепады распределения Ец в пределах
торгового зала (K менее 0,46) являются отрицательным фактором при формировании позитивных ощущений.
Сопоставление визуальных наблюдений с измеренными значениями Ец
позволило разработать шкалу оценки
условий освещения торговых залов
самообслуживания на основе данного
качественного критерия (таблица). Из
12 магазинов, рассмотренных в эксперименте, только один полностью отвечает рекомендуемым условиям и по
минимальному уровню Ец, и по K.
Выводы:
1. Теоретически и экспериментально подтверждена правомерность использования Ец как критерия оценки
насыщенности светом торговых залов
самообслуживания.
2. Предложенный коэффициент K
может использоваться в качестве дополнительного критерия оценки условий освещения в торговых залах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мешков В.В. Общие принципы нормирования осветительных установок // Светотехника.– 1980. – № 12. – С. 1–3.
42
2. Соловьёв А.К. Использование теории
светового поля для проектирования естественного освещения зданий // Промышленное и гражданское строительство. – 2010. –
№ 3. – С. 40–41.
3. Оншина А.С. Оценка световой среды
торговых залов по пространственным характеристикам // Academia. Архитектура и строительство. –2010. – № 3. – С. 91–94.
4. Юров С.Г. К вопросу о роли субъективных оценок параметров световой среды //Светотехника. – 1973. – № 12. – С. 20.
5. Журавлева И.В., Иванова Н.С. Субъективная оценка интерьеров / Свет как элемент
жизненной среды: материалы конференции.
–М.: ВНИИТЭ, 1972. С. 40–46.
6. Матвеев А.Б., Котик Гг. Субъективные
оценки и светлотные шкалы // Труды МЭИ.
Теоретические и прикладные вопросы светотехники. – 1975. – Вып. 210. – С. 74–79.
7. Добровольский А.Н., Сидорова Т.Н.,
Чистякова Г.М. Универсальная светотехническая установка для изучения качественных показателей освещения // Светотехника. – 1978. – № 7. – С.10–12
8. Дехофф П. Критерии качества как
часть европейской стандартизации – переработка европейского стандарта EN 12464–1
«Освещение рабочих мест в помещениях» //
Светотехника. – 2010. – № 4. – C. 47–48
Оншина Анна
Сергеевна,
инженер. Окончила
в 2004 г.
Магнитогорский
государственный
технический
университет
им. Г.И. Носова.
Сотрудник ФГБОУ
ВПО «Магнитогорский государственный
технический университет им. Г.И. Носова»
Чикота Сергей
Иванович (?),
кандидат техн. наук,
доцент. Окончил
в 1977 г.
Магнитогорский
горнометаллургический
институт
им. Г.И. Носова.
Заведующий кафедрой архитектурностроительного проектирования ФГБОУ ВПО
«Магнитогорский государственный
технический университет им. Г.И. Носова»
АНГЛО-РУССКИЙ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Вышло издание англо-русского
словаря светотехнических терминов, составленного на базе вышедшего в 2011 г. Международного светотехнического словаря МКО CIE S
017/E:2011 ILV: International Lighting
Vocabulary, изданного на английском
языке. Словарь содержит 1448 терминов, из которых 498 новых, отсутствующих в предыдущем издании словаря, выпущенном в 1987 г.
в виде главы 845 «Освещение»
Международного электротехнического словаря.
Выпуск словаря осуществлён
под эгидой РНК МКО (президент –
А.Г. Шахпарунянц) и ООО «ВНИСИ»
по согласованию с руководством
МКО.
Подготовка настоящего издания
выполнена группой специалистов
в составе: Столяревская Р.И. – руководитель группы (ООО «ВНИСИ») –
разделы 1 («Излучение, величины
и единицы»), 3 («Колориметрия»),
5 («Радиометрия, фотометрия и калориметрия; физические приёмники») и 6 («Актиничность оптического излучения»); Розовский
Е.И. (ООО «ВНИСИ») – разделы 2 («Зрение, цветопередача»), 4
(«Эмиссия, оптические свойства материалов»), 7 («Источники света»)
и 8 («Ламповые компоненты и вспомогательная арматура»); Коробко
А.А. (ООО «ВНИСИ») – разделы 9
(«Техника освещения; естественное освещение») и 10 («Светильники
и их элементы»); Бойцова Е.А. (ООО
«ВНИСИ») – раздел 11 («Визуальная
сигнализация»); Будак В.П. (НИУ
«МЭИ») – раздел 12 («Технология
изображений»).
Нумерация и названия разделов 1–11 приведены в соответствии
со словарем издания 1987 г. Раздел
12 (новый) охватывает тематику
Отделения 8 МКО.
О р г а н и з а ц и о н н о - к о н с у л ьт а ционная помощь осуществлялась
Ю.Б. Айзенбергом, В.М. Пятигорским
и А.Ш. Черняком (ООО «ВНИСИ»).
Компьютерная подготовка материала к изданию выполнена С.С.
Свешниковым (ООО «ВНИСИ»).
Подготовку выпуска словаря в полном объёме, при участии сотрудников кафедры «Светотехника» НИУ
«МЭИ», планируется осуществить до
конца 2012 г.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
За рубежом
Праздник света, цвета и современного дизайна
Выставка «Light+Building» во Франкфурте-на-Майне
является крупнейшей специализированной выставкой
в мире. Ярмарочно-выставочный комплекс «Мессе Франкфурт» занимает территорию в 578 тыс. м2, на которой расположено 10 крупных выставочных павильонов и прилегающий к ним конгресс-центр.
Выставка проходит каждые два года и посвящена теме
повышения энергоэффективности зданий, в которых расходуется около 40 % всей генерируемой электроэнергии.
В этом году (15–20 апреля) выставку посетили 196
тыс. специалистов из 50 стран мира (на 9 % больше, чем
в 2010 г.). Свои достижения демонстрировали 2352 фирмы (в 2010 г. их было 2154). На этот раз из РФ приехало
специалистов на 35 % больше, чем два года назад. Свои
стенды на выставке имели известные российские компании «Световые Технологии» и «Роснано».
На прошедшей выставке значительно большее внимание было уделено проблеме энергосберегающего электрооборудования и системам автоматизации зданий, а также программному обеспечению для строительства. Были
показаны новейшие системы по производству, хранению
и менеджменту энергии, а также защитная техника. Внутри общей выставки действовала подвыставка «Здание
как электростанция в составе интеллектуальной энергосети». На ней можно было познакомиться с тем, как совре-
Рис. 3. Освещение Tohnhalle в Дюссельдорфе (Trilux)
Рис. 1. Освещение светодиодами входа в музей Лувра в Париже
(Toshiba)
Рис. 2. Освещение люстрами и встраиваемыми светильниками
со светодиодами Benatzsaal в Дюссельдорфе (i’Guzzini)
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 4. Пример светодинамичного освещения (i’Guzzini)
43
Рис. 8. Подвесной светильник с набором элементов из органических светодиодов
Рис. 5. Потолочный светильник для общественных зданий (Dissano)
Рис. 6. Подвесной светильник для общественных зданий (i’Guzzini)
Рис. 9. Консольный уличный светильник «AXIA» (Schreder):
а – вид сверху, б – вид снизу
Рис. 7. Полосы и панно из офактуренного гипса, освещаемые
«по ширине» скользящим светом светодиодов (Flos)
44
менное децентрализованное здание, входящее в общую
интеллектуальную сеть, может производить, хранить, распределять и использовать энергию.
Особое внимание привлекали на выставке достижения
одних из мировых лидеров развития светотехнической
науки, техники и технологии – Philips, Osram, Zumtobel
и Tridonic. Для экспозиции этих компаний был выделен
отдельный павильон – «Форум», пользовавшийся особым
вниманием посетителей.
Каковы же общие впечатления от выставки?
Прежде всего необходимо отметить быстрый и неуклонный прогресс светотехники и в плане науки, и техники, и технологии. Особенный прогресс заметен в области всё расширяющегося светотехнического использования последних достижений электроники, прежде всего,
в отношении светодиодов (СД). Как нами отмечалось два
года назад, «цунами светодиодов» приобрёл всепоглощающую форму, вытеснив с выставочных стендов практически всю остальную традиционную технику. Правда, пока
СД доминируют в архитектурном и ландшафтном освещении, освещении представительских помещений общественных зданий. Всё шире идёт использование СД для
освещения улиц и дорог, в светильниках взрывобезопасных и для местного и аварийного освещения. Одновре«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
менно на стендах целого ряда фирм, наряду со светильниками с СД, демонстрировались светильники с органическими СД.
Всё большую роль играют всевозможные системы автоматического управления ОУ, также базирующиеся на достижениях электронной техники (см. цикл статей на эту
тему в предыдущем номере журнала).
Многие известные производители источников света
и светильников переходят к последующей реализации своих достижений в проектировании, монтаже и эксплуатации соответствующих ОУ. Эта тенденция наложила свой
отпечаток и на вид стендов целого ряда фирм, демонстри-
Рис. 10. Поворотный консольный уличный светильник «AKILA»
(Schreder)
Рис. 12. Уличные светильники «Visconti» (Dissano):
а – венчающий, б – консольный
Рис. 13. Прожектор (Dissano)
Рис. 11. Консольные уличные светильники (Dissano)
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
рующих не столько сами изделия (прежде всего светильники), сколько фотографии, а иногда и макеты действующих новых ОУ (см., напр., рис. 1‒3). Некоторые фирмы (прежде всего i’Guzzini) превращали свои экспозиции
в художественные произведения – светодиодные цветные
динамичные картины (рис. 4).
Появились новые материалы и технологии, позволяющие заметно повышать энергетическую эффективность
изделий. Например, усовершенствованные зеркально отражающие материалы компании Alanod (с коэффициентом отражения 0,98), новые тонкие рассеиватели с повы45
Рис. 14. Декоративные светильники
Рис. 15. Встраиваемый регулируемый прибор концентрированного света (i’Guzzini):
а – общий вид, б – вид сзади
шенным коэффициентом пропускания при лучшем рассеянии светового потока.
Большее внимание на выставке было уделено естественному освещению. Компании Solarproject и Alanod
продемонстрировали полые световодные устройства для
ввода и перераспределения в зданиях солнечного света.
Благодаря СД существенно уменьшились размеры
многих световых приборов. Подвесные, потолочные и напольные светильники во многих случаях имеют видимую высоту корпуса с рассеивателем всего 25–30 мм
(рис. 5 и 6).
46
Огромную роль на выставке играл
современный дизайн самих изделий и оформления стендов. Вызывает восхищение фантазия целого ряда
талантливых дизайнеров, создающих
форменные шедевры. Благодаря СД
появились новые средства выразительности архитектурных решений.
Так компания Flos широко использует для декоративного освещения
полосы и панно из офактуренного
гипса, окрашенного в разные цвета
и освещаемого скользящим светом
СД (рис. 7).
На рынке появились новые фотометрические приборы, в частности
для фотометрирования СД, представленные на стенде фирмы Instrument
Systems.
На стендах многих фирм демонстрировались линейные СД-лампы прямой замены ЛЛ
(с теми же размерами и цоколями, что у последних).
В то же время на ряде стендов присутствовали подвесные, напольные и настольные светильники со светящими
элементами из органических СД (рис. 8).
К числу общих впечатлений можно отнести также
и тот факт, что ведущие компании (прежде всего Artemide,
Norka, Schuch, Selux, Vossloh-Schwabe, Alanod, Thorn,
Dissano и др.) от выставки к выставке заметно расширяют и улучшают свои стенды, что свидетельствует о развитии бизнеса и увеличении доходов.
На рис. 9‒15 показаны некоторые из увиденных новых
осветительных приборов с СД, для освещения улиц, общественных зданий и декоративных.
Наряду с чисто выставочной деятельностью, на
«Light+Building» проводился целый ряд крупных мероприятий: конференция по энергоэффективности зданий, заседание Всемирной светотехнической ассоциации
(GLA), Дни различных стран (19 апреля состоялись заседания по случаю Дней Индии и России), презентации компаний, пресс-конференции. Издавалась ежедневная газета выставки.
На заседании GLA были заслушаны доклады от крупнейших светотехнических общественных организаций:
МЭК (IEC), МКО (CIE), Zhaga (объединение производителей светодиодов), а также от группы проф. M. Fontojnont
(по проблемам метрологии светодиодов).
Состоялся целый ряд важных встреч, в том числе с генеральным секретарём GLA и Europlan Lamp Companies
Federation г-ном Jurgen Sturm, с руководителем Китайского национального центра по испытанию светотехнических
изделий г-ном Sh. Hua и ряд других.
Для журнала «Светотехника» был заказан ряд интересных статей.
Выставка «Light+Building» этого года в целом была
настоящим праздником света, цвета и совершенного
дизайна.
В заключение выражаю благодарность «Мессе Франкфурт Рус» и «Проекту ПРООН/ГЭФ», благодаря которым
посещение выставки оказалось возможным.
Ю.Б. Айзенберг, доктор техн. наук,
профессор, журнал «Светотехника»
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Источники света на выставке
«Light+Вuilding-2012»
Выставка «Light+Вuilding-2012»,
прошедшая во Франкфурте-на-Майне
15–20 апреля с.г., определила для себя
в качестве главного направления энергоэффективное освещение.
На фоне продолжающейся трансформации мирового рынка источников света (ИС), связанной с прекращением производства ламп накаливания общего назначения (ЛОН) во многих странах, стагнации и даже спада
спроса на многие виды ламп, очередной «технологический прыжок» совершили светодиодные ИС (СДИС).
Рассмотрим основные инновации
на «Light+Вuilding-2012» в области
ИС по видам последних.
Светодиодные источники света
Оговоримся сразу: радикальных изменений в этом виде ИС за последние два года не произошло. СДИС
перешли в фазу постепенного устойчивого развития. Основные фирмыпроизводители светодиодных ламп
(СДЛ) расширяют их номенклатуру,
улучшают технические параметры,
дизайн и качество.
Наибольшим вниманием массового
потребителя пользуются СДЛ прямой
замены (СДЛПЗ) традиционных ИС.
1. СДЛПЗ ЛОН. Лампы этого
вида экспонировали несколько десятков фирм. Ведущие фирмы завершают формирование стандартной линейки СДЛ для замены ЛОН мощностью 40, 60 и 75 Вт. Фото наиболее
интересных конструкций СДЛ приведены на рис. 1, а основные характеристики ламп ряда ведущих фирм –
в таблице. Отметим, что далеко не
у всех производителей значения светового потока (СП) СДЛПЗ соответствуют регламенту ЕС от 18.03.2009
№ 24.3/2009, установившему минимальные для СДПЗ ЛОН мощностью
40, 60 и 75 Вт значения СП: 470, 806
и 1055 лм соответственно.
2. Стремительно расширяется номенклатура СДЛПЗ зеркальных
ГЛН стандартов PAR16 и MR16. Эти
СДЛПЗ уже сейчас подтверждают
свою конкурентоспособность, вытесняя с рынка своих предшественников. Если два года назад в портфо«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
лио Osram имелось 4 типа СДЛ PAR16
и лишь 1 тип MR16, то сейчас, соответственно, 25 и 21 тип (!). В соответствии с наиболее часто рекомендуемой схемой замены мощность СДЛПЗ ниже, чем у заменяемой ГЛН,
в 4–5 раз, сила света выше примерно
вдвое, а срок службы – в 10–20 раз.
С учётом значительно меньшей разницы в ценах, чем в случае замены
обычных ЛОН, полный уход с рынка
традиционных зеркальных ГЛН вопрос ближайшего времени.
Также фирма Osram для замены
ГЛН ВН PAR16 (220–240 В) мощностью 20, 50, 35 и 75 Вт рекомендует СДЛ серии «PARATHOM PAR16»
с цоколем GU 10 мощностью 5; 5,2;
9,5 и 10,5 Вт с силой света, соответственно, 450–600, 800–1100, 800–
1300 и 1100–1900 кд, углами излучения 25 и 35° и КЦТ 2700, 3000, 4000
и 6500 К. Аналогично, Osram предлагает замену ГЛН НН MR16 (12 В)
мощностью 20, 35, и 50 Вт на СДЛ
«PRO MR16» мощностью 5, 7 и 11
Вт с силой света 600–1100, 900–1300
и 1200–1900 кд соответственно, углами излучения 24 и 36° и КЦТ 2700,
3000, 4000 и 6500 К.
На выставке ряд фирм также представил образцы СДЛПЗ зеркальных
ГЛН других, менее распространённых стандартов: PAR 20, PAR 30, PAR
38 и AR 111.
3. Заметные изменения произошли в подклассе СДЛПЗ линейных
ЛЛ. Растущий интерес потребителей
к этому виду ИС предопределили: повышение световой отдачи (СО) на 15–
16 % (по сравнению с уровнем 2010
г.), срок службы не менее 40 тыс. ч,
встроенный в колбу СДЛ ПРА, положительное влияние на СП ламп пониженных температур (в отличие от
ЛЛ)1и возможность их диммирования.
Несколько серий указанных ламп
внедрила в производство фирма
Philips. Прежде всего это серия линейных СДЛ «MastreLEDtube GA 100»
c цоколем G13 мощностью 10 (длина 600 мм), 17 (900 мм), 19 (1200 мм)
и 25 (1500 мм.) Вт, диаметром 27,3 мм
и СП, соответственно, 825, 1250, 1650
и 1900 лм, КЦТ 4000 и 6000 К и Ra=85.
Лампы предназначены для прямой замены стандартных ЛЛ Т8 мощностью 18, 30, 36 и 58 Вт. В дополнение
к данной серии разработана СДЛ типа
GA210 мощностью 34 Вт (1500 мм)
с СП 3000 лм и СО 88 лм/Вт.
1
Для России, с её холодным климатом,
использование СДЛПЗ ЛЛ как бы снимает «табу» на применение светильников с ЛЛ в наружном освещении.
Рис. 1. Примеры
СДЛ прямой замены
(СДЛПЗ) ЛОН серий
«Master LEDbulb»,
Philips (а), «Parathom
Classic CLA»,
Osram (б), «LDAC»,
Toshiba (в), «LDAH»,
Panasonic (г),
«BULLED», LEDO (д)
и СДЛПЗ ЛОН,
«Оптоган» (е)
47
Рис. 2. Характерный пример СДЛПЗ ЛЛ Т8,
«Оптоган»
Рис. 3. Динамика световой отдачи СД-модуля Fortimo LED DLM 2000/840, Philips
Аналогичную серию СДЛ серии
«SubstiTube 2nd Generation» мощностью 12, 24 и 30 Вт с диаметром 28 мм
Osram предлагает для прямой замены ЛЛ Т8 мощностью 18, 36 и 58 Вт.
Лампы имеют СП, соответственно,
1200, 2400 и 3000 лм (СО 60–100 лм/
Вт), угол излучения 120°, КЦТ 3000,
4000, 5000 К и Ra>80. СДЛ этой серии, с их рекордно высокой СО, обеспечивают экономию электроэнергии,
в сравнении с заменяемыми ЛЛ, порядка 34–48 %.
Отдельные типы и серии подобных
СДЛ демонстрировали на выставке
ряд фирм: Aurora и Narva (Германия),
X-LEDS и Samsung Electronics (Республика Корея), Optogan (Россия – Германия) и др.
В отличие от упомянутых фирм,
Aura-Light (Германия – Швеция), следуя основному направлению своей
деятельности разработала серию линейных СДЛПЗ ЛЛ Т5 с увеличенным
сроком службы, до 60 тыс. ч, цоколем G5, диаметром герметичной прозрачной или молочной трубки (IP67)
16 мм и углом излучения 160°. В отличие от СДЛПЗ ЛЛ Т8 у этих ламп
ПРА не интегрирован с трубкой. В составе серии СДЛ мощностью 14, 28
и 35 Вт с КЦТ 3000, 4000 К, Ra>80
и СП, соответственно, (в зависимости от КЦТ и типа колбы) 1150–1350,
2350–2800 и 3000–3500 лм. Максимальная СО в серии – 100 лм/Вт. Характерный пример СДЛПЗ ЛЛ приведён на рис. 2.
4. Сказанным выше тема СДЛПЗ не
ограничивается. Практически каждую
СДЛПЗ ЛОН уже можно рассматривать как СДЛПЗ КЛЛ, поскольку уровень СО последних превзойдён.
Появляются первые образцы
СДЛПЗ РЛВД. Фирма Iwasaki (Япония) экспонировала два перспективных образца СДЛ мощностью 30 и 72
Вт с СП 4000 и 8000 лм (СО, соответственно, 133 и 111 лм/Вт) и цоколем
Е40, а фирма Innoceam (Республика
Корея) – самую мощную СДЛ (106
Вт) с СП 8500 лм и цоколем Е40, массой 2,5 кг.
Светодиодные модули (СДМ), как
правило с интегрированными стабилизаторами тока, экспонировались
многими фирмами, в монохромном,
белом или RGB-вариантах. Их условно можно подразделить по форме на
ленточные гибкие, линейные, прямоугольные, круглые. Световые параметры СДМ достаточно быстро меняются, мгновенно следуя за изменением характеристик собственно СД.
В этой связи приведём представленные на стенде фирмы Philips соответствующие данные первого СДМ этой
фирмы, серии «Fortimo», который широко используется в светильниках направленного вниз света (рис 3).
Пожалуй, самую обширную коллекцию СДМ, насчитывающую более сотни типов, сегодня предлагает
фирма Tridоnic (Австрия). Отметим
в ней круглые модули «Fulmen» мощностью 15 и 27 Вт и плоские «Stark
QLE» c CO 106 лм/Вт, сроком службы
50 тыс. ч. и гарантийным сроком эксплуатации 5 лет.
Серию СДМ серии «Prevaled» с использованием новейших СД представила фирма Osram. Среди них модули «PrevaLED Eco Core Z2», в форме диска, в центре которого находится СД, выполненный по технологии
«Chip-on-Board». Модули различаются по КЦТ, и их максимально достигнутая СО –111 лм/Вт. Линейные
модули «PrevaLED Light Engine» могут использоваться в разных светильниках, имеют собственную СО в 118
лм/Вт и обеспечивают СО прибора
с ними на уровне 100 лм/Вт. Узкие
модули «PrevaLED Linear Slim» име-
48
ют два варианта по КЦТ (3000 и 4000
К) и повышенный срок службы, до
60 тыс. ч. И, наконец, прямоугольные
плоские модули «PrevaLED Compaсt»
имеют ламбертовское светораспределение, СП до 10 клм при СО до 127 (!)
лм/ Вт и предназначены для применения в уличных и промышленных светильниках с отражателями.
Иногда СДМ – по сути, готовые
светильники, как, например, СДМ серии «Modulo Incasso» фирмы Century
(Италия) (рис. 4) мощностью 5, 10, 20
и 30 и с СП, соответственно, 400, 900,
1700–1800, 2600–2700 нм. Другим
примером необычных СДМ являются
ИС нового дизайна фирмы Megaman
(КНР – Германия) «Tecoh» (рис. 5).
Весьма динамично развивается самое новое направление в области ИС – органические СД (ОСД).
В ноябре 2011 г. завершилась 3-летняя европейская исследовательская
программа «OLED 100», проводимая на базе конструкций и технологий фирмы Novaled (Германия) – лидера в области ОСД. В результате созданы и исследованы лабораторные
образцы самых крупных на сегодня
ОСД-панелей с размерами 33×33 см,
СО 60 лм/Вт и ожидаемым сроком
службы 100 тыс.ч.
Число фирм, экспонировавших
ОСД на выставке в виде панелей,
модулей или футуристических моделей светильников, по сравнению
с 2010 г., многократно возросло. Фирма Konica Minolta (Япония) представила OСД-панели толщиной 1,9 мм
с размерами активной зоны 61×61 мм
(рис. 6). Номинальная яркость панелей – 1000 кд/м2, СО – 45 лм/Вт, мощность – порядка 0,26 Вт, КЦТ – 2800
К и срок службы – 8000 ч. Osram экспонировала тёпло-белые ОСД-панели
«ORBEOS OLED» типов ORBEOS
- CDW 030, ORBEOS - RDW 046
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 4. СД-модуль серии «Modulo Incasso
LED», Century
и ORBEOS - SDW 058 (гексагональной,
квадратной и прямоугольной форм)
и ОСД-модули «ORBEOS Air» с СО
до 40 лм/Вт и удвоенным сравнительно с 2010 г. сроком службы. Серию
ОСД-панелей демонстрировала фирма Tridonic. При этом гексагональные
ОСД «Luceos ROP» (2 исполнения)
с круглой рабочей зоной диаметром
75 мм и толщиной 3,5 мм имеют светимость 6000 лм/м2, Ra > 80, СО > 35
лм/Вт и рабочий диапазон температур
0–40 °C, а у квадратных ОСД «Lureon
REP» СО – 40 лм/Вт, светимость –
до 9000 лм/м2 и КЦТ 3500 и 4000 К.
Аналогичные последним параметры
имеют прямоугольные ОСД «Lureon
REM». Фирма Astron Flamm (Франция) – один из пионеров разработок
и внедрения ОСД в практику под фирменным названием «Blackbody» представила серию цветных ОСД-панелей
(7 цветов), иллюстрирующую достигнутый уровень колористических возможностей ОСД (рис. 7).
Разрядные источники света
Кажется, всех на выставке устраивал лозунг на стенде одной из фирм
«Светодиоды – источники света будущего». А в настоящем остаётся
и по-прежнему востребовано огромное множество разрядных ИС, которые продолжают развиваться
и совершенствоваться.
Разрядные ИС, в отличие от СДЛ,
были представлены на выставке более
скромно, но не были «изгоями» как
в 2010 г. Основные цели новых разработок в области традиционных ИС –
обеспечить возможности их светоре«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 5. СД-модуль серии «Tecoh», Megaman
Рис. 6. ОСД-панель, Konica Minolta
Рис. 7. Цветные ОСДпанели «Blackbody»,
Astron Flamm
гулирования в широких пределах, повысить универсальность применения
(некоторых типов ИС) и, в то же время, создать эффективные ИС для новых применений. Далее рассмотрим
новые разработки по основным видам
разрядных ИС.
Несколько инноваций в области
линейных ЛЛ, сочетающих в себе
улучшенные экологические и энергосберегающие качества представила Aura. Среди них ЛЛ Т8 серии
«Ultimat Thermo» со сроком службы до 80 тыс. ч и сдвинутым в сторону низких окружающих температур
максимумом излучения. Аналогичная серия ЛЛ Т5 имеет срок службы
до 58 тыс. ч и защитное прозрачное
плёночное покрытие на колбе. Энергосберегающая ЛЛ серии «Thermo
Long Life» мощностью 35 Вт с внешней стеклянной трубкой имеет максимум СО при температуре +5 °C. При
температуре минус 20 °C СП этой
лампы в 5 раз выше, чем у стандартной ЛЛ Т5 той же мощности. Реальная экономия энергии при использовании данной лампы вместо ЛЛ Т8
мощностью 58 Вт составляет 40 %.
Максимальная СО ЛЛ Т5 (116 лм/Вт)
достигнута в серии энергоэкономичных ламп «Eco SAVER» мощностью
13, 19, 25 и 32 Вт. Срок службы этих
ИС при 12-часовом цикле работы –
58 тыс. ч.
Фирма Оsram пополнила обширную номенклатуру ЛЛ Т5 новой серией ламп «Lumilux Т5 НО ES
Hight Output Energy Saver» мощностью 20 и 34 Вт с КЦТ 3000, 4000,
6500 К и Rа > 80, с длиной, соответственно, 549 и 849 мм и СП 2000
и 3500 лм.
Инновации в области КЛЛ носят
достаточно скромный характер; следует признать, что эти ИС достигли
своего максимума по световым, ресурсным и экологическим параметрам. Достигла насыщения и номенклатура КЛЛ у большинства фирм; однако её сокращения не наблюдается.
Среди новинок в области КЛЛ следует отметить диммируемые лампы
фирмы Osram серий «Dulux Intelligent
DIM CLA» мощностью 16 Вт (с грушевидной молочной внешней колбой)
49
30
>80
3000
160
380
670
860
«Goccia LED
ARIA»
Century, Италия
4 – 40
7 – 60
9 – 75
–
–
3000, 4000
–
660(3000 К)
730(4000 К)
–
Optogan, Россия-Германия
9 – 60
40
85
2700
260
280
500
810
«SUP»
EIC-Eurpe, Германия
4 – 25
7 – 40
10 – 60
40
–
2700
300
325
470
600
«LDAHV»
Panasnic, Япония-Германия
7 – 30
8 – 40
11 – 50
25
80
2700, 4000
>300
250
470
806
«LDAC»
Tochiba, Япония
6 – 25
7,5 – 7,7 – 40
11 – 50
25
>80
2700
>300
470
806
1050
«Master LEDbulb»
Philips, Нидерланды
8 – 40
12 – 60
17 – 75
30
80
2700
340
470
810
1055
8 – 40
12 – 60
14,5 – 75
«Parathom Classic
CLA»
Osram, Германия
Коррелированная
цветовая температура,
К
Угол излучения, о
Световой поток
СДЛ, лм
Мощность СДЛ и
заменяемых ЛОН,
Вт
Серия СДЛ
Фирма, страна
Характеристики СДЛ прямой замены ЛОН ряда ведущих фирм-производителей
Индекс
цветопередачи Ra
Срок
службы,
тыс. ч
Таблица
50
и «DIM TWIST» мощностью 20 Вт
со спиралевидной трубкой без внешней колбы с цоколем Е27. Основные
характеристики этих ламп: СП, соответственно, 880 и 1300 лм, КЦТ 2500
К, Rа>80, срок службы 10 тыс. ч, глубина регулирования СП 100–7 %; 60 %
СП после включения достигается за
20 с., гарантируемое число включений
15 (16 Вт) и 30 (20 Вт) тыс. Продолжая свою работу по миниатюризации
КЛЛ, Osram запустила в производство
серию ламп «Dulux PRO Mini Candle»
мощностью 6 и 9 Вт с цоколями Е14
и Е27, СП 230 и 430 лм, КЦТ 2500 К,
Rа≥80, сроком службы 10 тыс. ч и числом включений 30 тыс.
В развитие своих усилий по созданию КЛЛ с предельно возможной
СО фирма Panasonic начала выпуск
ламп серии «EFD» мощностью 19
и 22 Вт с цоколем E27, СО 70,5–71
лм/Вт, КЦТ 2700 и 6500 К, содержанием ртути 3 мг, со сроком службы
10 тыс. ч. Серию КЛЛ разной мощности «Uniquе-S-D/-T Long Life» – с выносным ПРА, цоколями GX24d и 2G7
и со сроком службы 24 (с ЭПРА) и 15
(с ЭмПРА) тыс. ч внедрила в производство фирма Aura. К усилиям последних двух фирм в разработке
КЛЛ с повышенными СО и сроком
службы присоединилась фирма EikoEurоpe Gmbh (Германия). Её серия
ламп «CFLSB» мощностью 7, 9, 11, 13
и 24 Вт с интегрированным ЭПРА,
цоколем Е27, спиралевидной трубкой диаметром 7 мм и КЦТ 2700, 4100
и 6500 К имеет срок службы 50 тыс. ч
(!), а СО КЛЛ мощностью 14 и 24 Вт
достигает предельно высокого для
КЛЛ уровня в 75 лм/Вт (!).
И н нова ц и и в обла с т и РЛ ВД
в основном коснулись лишь МГЛ,
особенно с керамической горелкой.
Несколько типов таких ИС с улучшенными параметрами экспонировала фирма General Electric. Среди
них серия одноцокольных МГЛ для
внутреннего освещения «Constant
Color CMH Ultra» мощностью 35 и 70
Вт, с Ra > 90 и цоколями G 6,5, G 8,5
и G 12. В состав серии входит также
миниатюрная зеркальная МГЛ стандарта MR16. Срок службы ламп этой
серии – до 18 тыс. ч. До 24 тыс. ч доведён срок службы ламп серии «CMH
Street Wise» мощностью 50, 70, 100
и 150 Вт, с возможностью регулирования (65 % от номинала по мощности). Лампы дают существенную
экономию энергии при замене ими
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
ламп «ДРЛ» и НЛВД и могут работать с ЭмПРА и ЭПРА.
Osram пополнила свою серию маломощных МГЛ с керамической горелкой и цоколем G 8,5 «Powerball
Plus HCI-TC» (для закрытых светильников) новой лампой мощностью 50 Вт. СП ламп мощностью
35 Вт – 4000 лм, а ламп мощностью
70 Вт – 7800 лм. Лампы эксплуатируются с ЭПРА, имеют Ra > 90, КЦТ
3000 К и срок службы 15 тыс. ч (к 12
тыс. ч горения СП составляет 80 % от
начального).
Фирма ВLV Ushio Group дополнила
свою серию маломощных МГЛ с керамической горелкой мощностью 35,
50 и 150 Вт лампой мощностью 20 Вт.
Лампы отличается высокой СО (до 96
лм/Вт), имеют Ra > 90, срок службы
12 тыс. ч и выпускаются теперь в трёх
исполнениях: с цоколями G 12, G 8,5
и CU 6,5.
Эта же фирма выпускает серию
МГЛ мощностью 250, 320 и 400 Вт
с цоколем Е40 и кварцевой горелкой,
специально предназначенных для работы с ЭПРА в режимах регулирования мощности до 50 % от номинала.
Колба ламп матированная или прозрачная, срок службы 15 тыс. ч. Заслуживает быть отмеченной и серия МГЛ
«Staturion», с кварцевой горелкой, короткой и длинной дугой и двусторонними выводами. Лампы предназначены для спортивного освещения, имеют СО до 105 лм/Вт, КЦТ 6300 К, Ra
для длинной и короткой дуг больше
65 и 90 соответственно. В зависимости от исполнения срок службы ламп
лежит в пределах 5–8 тыс. ч. Продолжая традиции создания специальных
МГЛ, ВLV Ushio Group разработала
серию ламп для морских музеев, бассейнов и аквариумов мощностью 70–
2000 Вт с КЦТ 8000–20000 К и сроком службы до 10 тыс. ч.
На фоне общей тенденции повышения срока службы МГЛ вне конкуренции остаются МГЛ фирмы Aura серии
«Crystal Long Life» со сроком службы
25 тыс. ч и рекомендуемым сроком замены 6 лет. Лампы предназначены для
освещения городских площадей и пешеходных зон.
Не о ст а лись бе з инноваций
и НЛВД. Osram значительно увеличила коэффициент надёжности популярной серии «NaV-T Super 4 Y» для
уличного освещения: теперь к 16 тыс.
ч горения должны продолжать функционировать 95 % ламп. Aura пред«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 9. Инсталляция «Пасхальное яйцо» на
«Luminale-2012», Osram
Рис. 8. «Плазменная» лампа, 3PP Bulb
лагает потребителям серию НЛВД
с трубчатой и матированной колбами
«Sodinette Long Life» со сроком службы ламп 48 тыс. ч при 10 %-ном выходе их из строя. И, наконец, фирма
BLV экспонировала новую НЛВД для
теплиц типа Growmaster NaH 1000
W (наподобие лампы-аналога фирмы
Philips), с двусторонними выводами,
рабочим током 4,8 А и фотонным потоком 2100 мкмоль/с, рассчитанную
на включение в сеть с напряжением
400 В.
Достаточно интересная новинка
была представлена в группе безэлектродных ламп. Фирма ЗРР Bulb (Германия) экспонировала пилотные модели «плазменных» ламп с возможным диапазоном мощности 5–200 Вт.
При минимуме информации об особенностях конструкции известны некоторые технические характеристики
образцов 2012 г.: мощность 19 Вт, СП
840 лм, срок службы 60 тыс. ч и содержание ртути около 0,01 г. В стадии
разработки находится лампа мощностью 12 Вт с СП 800 лм с полностью
безртутным наполнением (рис. 8).
В заключение отметим некоторые
моменты, касающиеся общих вопросов состояния рынка ИС.
1. Начались и активно развиваются
процессы стандартизации в области
СДИС. В созданный специально для
этого международный консорциум
Zhaga вступило уже 180 фирм, поддерживающих унифицированные тре-
бования к габаритно-пристыковочным
размерам СДМ для основных видов
световых приборов. В дальнейшем
унификацию требований предполагается распространить на светотехнические, электрические и тепловые параметры СДИС.
2. Количественной мерой динамики световых параметров СДИС за последние 2 года могут служить оценки
роста СП СДЛПЗ ЛОН на 20–40 %,
СДЛПЗ ЛЛ на 30–35 % и СДМ на
50–55 %.
3. Ориентировочная средняя стоимость 1 клм СДЛ лучших фирм (оценки по европейским прайс-листам для
СДЛПЗ) на сегодня составляет € (33–
35), что в 1,45–1,8 раз ниже уровня
2010 г.
Несомненное достоинство выставки «Light+Building» – возможность
для фирм-участниц наглядно демонстрировать свои новинки в специально создаваемых инсталляциях (чаще
всего временных) в рамках программы «Luminalе» во Франкфурте-наМайне и в ближайших к нему городах. В этом году «Luminalе» отмечала
свой 10-летний юбилей, но проходила в экономичном варианте. Пожалуй,
самой заметной временной инсталляцией явилось «пасхальное яйцо»
(Osram), с использованием RGB-СД
и новой системы управления архитектурным освещением фирмы Traxon
Technologies (рис. 9).
Л.Б. Прикупец, кандидат техн. наук,
ООО «ВНИСИ» и ООО «БЛ ТРЕЙД»
51
Всемирная светотехническая ассоциация 1
Всемирная светотехническая ассоциация (Global Lighting Association ‒
GLA) ‒ это сеть ведущих организаций
светотехнической отрасли во всём
мире (Федерация европейских ламповых компаний, Jelma, CALI, CELMA,
Ассоциация японских cветильников,
Abilux, NEMA, Светотехнический совет Австралии, TLFEA, ELCOMA).
Первоначально основанная в 2007 г.
как Всемирный светотехнический форум, GLA представляет тех же членов,
но с обновлённой направленностью
и большей свободой действия, а также с готовностью к более активному
и влиятельному участию в освещении
мира вокруг нас.
На сегодня GLA олицетворяет свыше 5000 производителей светотехнической продукции и годовой объём
продаж в $50 млрд. GLA предлагает:
эффективный форум для обмена информацией по операциям отдельных
ассоциаций; коллективное знание глобальных трендов, законодательных
событий и возможностей в светотехнической отрасли; оценки эффективности «светодиодных» решений. GLA
также ‒ единый голос различных отраслевых проблем и инициатив.
Так как большинство региональных членов GLA ‒ малые и средние
предприятия, GLA сильно сфокусирована на представлении их интересов.
GLA приветствует надлежаще оформленное сотрудничество с конкретными организациями светотехнического
1
1
Сокращённый перевод с англ.
С.Г. Ашуркова
профиля в соответствии с документом
«Global Lighting Association Partner
Agreement». Партнёры должны иметь
региональный или глобальный фокус интересов и быть обязательными
в обмене информацией, чтобы наилучше определять и творчески подходить к светотехническим стратегиям и различным проблемам. Партнёры могут сотрудничать через информационные материалы или передачи
знаний и опыта и иметь в составе ассоциации, государственные органы
и неправительственные организации.
В глобальном продвижении применения полупроводникового освещения (ППО) (светодиодами и органическими светодиодами) и информировании заинтересованных сторон
о реальном состоянии ППО на основе глобальных тематических исследований состоит цель Светодиодного
комитета GLA. Это требует создания
и поддержания структуры для стимулирования создания и распределения
глобальной информации о применениях ППО, технологиях, стандартах
и стратегиях.
Преимущества
полупроводникового освещения
ППО имеет преимущество в разных аспектах: энергетическом, системном, окружающей среды, биологическом, безопасности, бизнеса, дизайна, качества и др.
В энергетическом аспекте на освещение приходится 18 % всего потребления электричества в искусствен-
Рис.1
52
ной среде. По оценкам Минэнерго
США, годовое энергосбережение от
использования ППО примерно составит 190 ТВт·ч, или, другими словами, переход на освещение светодиодами может аннулировать 24 электростанции (мощностью по 1 ГВт). Это
сократило бы выбросы парниковых
газов на 31,4 млн. метрических тонн
по углероду, и полное потребление
электричества для освещения уменьшилось бы примерно на 25 % (с принятым рыночным проникновением
ППО менее 50 %) относительно сценария с отсутствием ППО на рынке.
В системном аспекте новые
(информационно-коммуникационнотехнические) возможности даст направление интегрированных систем.
Использование способов управления
типа обнаружения присутствия, контроля за естественным светом и т. д.
послужит ключом к дальнейшему сокращению энергопотребления и будет применимо к автоматизации и кооперации любых систем, связанных
с ППО. Инновационные платформы,
стандартизация и новые протоколы
увеличат занятость высокого уровня
и число рабочих мест в отрасли.
В экологическом отношении использование светодиодов снизит долю
УФ излучения в освещении, так как
в УФ диапазоне они не излучают.
Кроме того, лучше других источников света светодиоды защищают биологическое разнообразие и создают
меньшее световое загрязнение.
На рис. 1 и 2 приведены примеры
уличного освещения светодиодами
в Сан-Франциско, а на рис. 3 ‒ динамика объёмов мирового и европейского рынков ламп в целом и светодиодных ламп в отдельности.
В биологическом аспекте биологически эффективное освещение основывается на недавно идентифицированной рецепторной системе в человеческом глазу и её соответствующей
нервной связи с мозгом. (Поскольку
она влияет на нашу гормональную
систему, цикл сна и бодрствования,
бдительность и познавательную способность, и это серьёзно влияет на
наше благополучие и здоровье.) Искусственный свет светодиодов, опти«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Международный
форум
«Светодиоды
в светотехнике»
Рис.2
Рис.3
мизированный для конкретного применения, может обеспечивать лучшую
работу и условия жизни, особенно пожилых людей. Он может также способствовать большей производительности на рабочих местах и в учебных
заведениях. С этими преимуществами
освещение светодиодами может сильно способствовать управлению демографическими процессами.
В плане безопасности использование «холодной» осветительной технологии будет минимизировать риск от
открытых огней в домах, и, благодаря
облегчению техобслуживания, станут
более безопасными условия труда.
Кроме того, использование уличного освещения белыми светодиодами
(с учётом новейшего индекса цветопередачи) улучшает состояние зрения,
особенно при вождении.
Характеристики и преимущества освещения светодиодами приведут к изменению бизнес-моделей
в освещении.
Переход от текущих доходов от
продаж на замену традиционных
средств освещения к доходам от энергосбережения за срок службы требу«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
ет новых инновационных финансовых
моделей, надлежаще адекватных светотехническим системам и услугам.
Гибкие решения обусловят возможность роста для многих малых и средних предприятий путём использования возможностей, которые новые
светодиодные технологии предлагают для проектирования освещения
и сокращения затрат.
Хорошее качество и высокое признание потребителей ведут к пониманию преимуществ ППО, а новые
стандарты обеспечивают соответствие надеждам новых светодиодных
изделий.
GLA приняла претенциозный план
на предстоящий год по эффективному решению отраслевых проблем. На
предстоящих главных светотехнических выставках-ярмарках GLA сфокусируется на вопросах энергоэффективности, качества освещения, качества и стандартизации рабочих характеристик светодиодов, инноваций.
Юрген Штурм, инженер, Всемирная
светотехническая ассоциация (GLA)
и Федерация европейских ламповых
компаний (ELCF)
Компания «Мессе Франкфурт
РУС» и Некоммерческое партнёрство Производителей светодиодов
и систем на их основе (НП ПСС)
подписали соглашение о сотрудничестве в связи с проведением VI
Московского международного форума «Светодиоды в светотехнике». Форум пройдет c 7 по 8 ноября 2012 г. в составе деловой программы выставки «Interlight Moscow
powered by Light + Building».
Сотрудничество предполагает специальные условия участия
в выставке членов НП ПСС (скидка на аренду площадей), при этом
НП ПСС принимает самое активное
участие в подготовке и проведении
форума, его продвижении и развитии. В течение двух дней участники
форума смогут ознакомиться с актуальными тенденциями рынка освещения светодиодами, новейшими
достижениями отрасли, обменяться мнениями на круглых столах и получить ценные практические советы
на семинарах ведущих компаний.
Вот у же на протяжении 17
лет «Interlight Moscow powered
by Light+Building» является крупнейшей выставкой светотехнической отрасли в России и СНГ. В 2011 г. выставка побила все рекорды и стала контактной площадкой для 576
экспонентов из 24 стран мира, обеспечив рост на 36,5 % по сравнению
с предыдущим годом.
В 2012 г. официальным организатором выставки стал международный выставочный оператор Messe
Frankfurt GmbH. Компания является одним из основоположников
Всемирной ассоциации выставочной индустрии (UFI). Messe Frankfurt
GmbH непрерывно актуализирует
свои основные выставки к потребностям и ожиданиям каждого рынка, совершенствует их, внедряя новые идеи.
Источник: www.messefrankfurt.ru
03.07.2012
53
Будущее светодиодов, уже реализуемое
Zhaga
Н. ВИТТИГ 1
Компания Panasonic Lighting Europe
Аннотация
Более 210 светотехнических компаний всего мира объединились в консорциум Zhaga2 с целью разработки
технических требований, обеспечивающих взаимозаменяемость СД источников света. На настоящий момент
Zhaga разработал целый ряд требований, обеспечивающих взаимозаменяемость некоторых предназначенных
для уличного и внутреннего освещения СД генераторов света (LED Light
Engine) со встроенными и выносными пускорегулирующими аппаратами. Удовлетворение этих требований
подтверждается логотипом «Zhaga»,
право на нанесение которого предоставляется изделиям, прошедшим испытания в одной из уполномоченных
Zhaga испытательных лабораторий.
Ключевые слова: Zhaga, взаимозаменяемость СД, сертификация, логотип «Zhaga».
1
Широкомасштабный проект
по разработке технических
требований к СД источникам
света
Более 210 светотехнических компаний всего мира объединились в консорциум Zhaga с целью разработки
технических требований, обеспечивающих взаимозаменяемость СД источников света (далее – СД). Участие
в консорциуме большого количества
азиатских, европейских и североамериканских компаний является ещё
одним признаком того, что СД представляют собой одно из наиболее значительных в мировом масштабе направлений развития техники и подчёркивает необходимость кооперации в рамках всей светотехнической
промышленности. Эти источники све1
Перевод с англ. Е.И. Розовского
2
В дальнейшем, следуя автору, слово
«консорциум» в переводе, как правило,
опускается. – Прим. пер.
54
та нового типа обладают огромными потенциальными возможностями. Однако не следует недооценивать
проблемы, с которыми сталкивается
светотехническая промышленность:
при создании использующих СД изделий необходимо учитывать многочисленные непрерывно изменяющиеся факторы и параметры, от предполагаемого применения изделия,
световой отдачи, эксплуатационных
и термических характеристик и до
долговечности, качества, стоимости
и эстетичности.
Взаимозаменяемые СД
различных производителей
Zhaga подготавливает почву для
дальнейшего развития светотехнической промышленности. В рамках этого проекта осуществляется разработка
требований, обеспечивающих механическую, фотометрическую, термическую и электронную совместимость
СД модулей и систем. Эти требования призваны обеспечить взаимозаменяемость изготавливаемых различными производителями СД, что приведёт к уменьшению затрат и риска
при разработке новых светотехнических изделий с СД без ущерба для
свободы выбора проектных решений
и творчества. Это беспрецедентное
сотрудничество, в мировом масштабе охватывающее всю светотехническую промышленность. Входящие
в Zhaga компании выделяют значительные средства на быструю разработку требований, которые могли бы
применяться всей промышленностью.
При наличии разрабатываемых
Zhaga требований упростится процесс интеграции СД в современный
мир. Эти требования будут полезны
и для светотехнической промышленности, и для потребителей. Логотип
«Zhaga» будет способствовать увеличению уверенности в СД, так как он
является признаком того, что выпущенное на рынок изделие было испытано и сертифицировано, и тем самым
удовлетворяет разработанные Zhaga
требования по совместимости. Начало
этому объединению разных компаний
и, что наиболее важно, их интересов
было положено небольшой группой
преследующих вышеуказанную цель
компаний на их первой встрече в марте 2010 года. Теперь в Zhaga входят
уже более 210 компаний, что, впрочем, не привело к изменению направленности её успешной деятельности.
Термин «Zhaga» не имеет какоголибо особого смысла. Это название
водопада в провинции Сычуань, Китай (рис. 1), которое в настоящее время является для светотехников синонимом взаимозаменяемости.
Для описания сочетания одного электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА) и одного или нескольких СД модулей Zhaga использует термин «СД генератор света (LED
Light Engine (LLE))», и это определений содержится в разработанных
Zhaga документах. LLE может вклю-
Рис. 1. Водопад Zhaga в провинции Сычуань, Китай
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
чать в себя как встроенный, так и помещённый в отдельный корпус выносной ЭПРА (рис. 2).
Zhaga не рассматривает требования к электротехнической «прослойке» (связям: электрическим сигналам, телеграммам, информации обратной связи и т. д.) между СД модулем и ЭПРА. Этот интерфейс быстро
совершенствуется и изменяется.
СД модуль представляет собой
блок, поставляемый как источник света. Помимо одного или нескольких
СД он может содержать и другие компоненты, например, оптические, механические, электротехнические или
электронные, но только не ЭПРА.
Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА), который иногда называют «driver», представляет собой блок, размещаемый между
сетью питания и одним или несколькими СД модулями для подачи на СД
модуль требуемого напряжения или
тока. Он может состоять из одного
или нескольких отдельных компонентов и иметь дополнительные функциональные возможности, такие как
светорегулирование, коррекция коэффициента мощности и подавление
радиопомех.
Для ускорения работ члены Zhaga
часто встречаются друг с другом.
Трёхдневные встречи, в которых принимают участие от 60 до 90 специалистов, проводятся каждые 6–8 недель
для обсуждения требований к интерфейсам LLE. Последняя встреча имела место в мае 2012 года в г. Чикаго,
США (рис. 3), а следующая назначена на июнь 2012 года (г. Дорнбирн,
Австрия).
Светотехническая промышленность годами применяет стандартизированные источники света – по крайней мере, это относится к традиционным лампам (таким как E27, G5, G9,
…) (рис. 4).
Стандартизация источников света лежит в основе доверия к рынку
и развития рынка. Выгода для потребителей и профессиональных закупщиков LLE и светильников состоит
в том, что возможность взаимозаменяемости предотвратит дробление рынка на несовместимые изделия.
Разработанные Zhaga требования
увеличивают уверенность при формулировании требований к изделиям с СД и при покупке этих изделий, которые становятся легкозаменяемыми и коммерчески доступными
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 2. СД генератор света (LLE)
Рис. 3. Участники встречи в Чикаго в мае 2012 года
Рис. 4. Традиционные лампы
при сохранении всех сопутствующих
СД-технике улучшениях характеристик. Это ускорит прогресс и улучшит конкуренцию в части применения СД-освещения.
Пока члены Zhaga заинтересованы в подобной кооперации, Zhaga будет продолжать разработку дополнительных требований. Разработанные
Zhaga требования будут предложе55
вому потоку, цвету света, распределению силы света, размерам излучающей свет поверхности, равномерности
освещённости заданной поверхности,
…) (рис. 6).
3, Термический интерфейс (применительно к, например, термическому сопротивлению, отводу тепла, …)
(рис. 7).
4, Электротехнический интерфейс
(применительно к источнику питания
(переменный или постоянный ток),
изоляции, заземлению, … и средствам
контроля (посредством ссылок на действующие стандарты)) (рис. 8).
Рис. 5. Механический интерфейс
Рис. 7. Термический интерфейс
Рис. 6. Фотометрический интерфейс
Рис. 8. Электротехнический интерфейс
ны Международной электротехнической комиссии (МЭК). Долгосрочное поддержание требований к интерфейсам – это то, что подобная МЭК
стандартизирующая организация может осуществить с гораздо большим
успехом.
56
Zhaga сконцентрировал своё внимание на следующих интерфейсах:
1, Механический интерфейс (применительно к размерам, в том числе
«патрона») (рис. 5).
2, Фотометрический интерфейс
(применительно к, например, свето-
Эти четыре интерфейса (механический, фотометрический, термический
и электротехнический) являются ключевыми факторами, определяющими
собой совместимость СД модулей, систем и средств контроля. Соответствующие параметры, в том виде, как они
были описаны членами Zhaga, считаются основополагающими с точки
зрения взаимозаменяемости СД.
При наличии этих требований любой производитель может создать
свою собственную конструкцию LLE,
а изготовители светильников получают возможность создавать уникальные
светильники. Взаимозаменяемость изделий вовсе не означает, что все будут
делать одну и ту же вещь (рис. 9).
Zhaga оговаривает минимум параметров, требующихся для обеспечения взаимозаменяемости. Вне внимания Zhaga остаются функциональные
и связанные с качеством характеристики, такие как:
• Срок службы.
• Стабильность цвета.
• Энергоэффективность.
• Электромагнитная совмес тимость.
• Вопросы безопасности.
Разработанные на настоящий момент документы
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Zhaga разработал для LLE шесть
относящихся к интерфейсам документов, обобщённое описание которых
приведено ниже:
• Определения и общие
требования.
• Устанавливаемые в патроны LLE
с:
– встроенными ЭПРА;
– выносными ЭПРА.
• Компактные устанавливаемые
в патроны LLE с встроенными ЭПРА.
• Не предназначенные для установки в патроны LLE с узкими пучками света (spotlight) с выносными
ЭПРА.
• LLE для уличного освещения
с выносными ЭПРА.
• LLE для внутреннего освещения
с выносными ЭПРА.
Разработанные Zhaga документы
называются книгами:
Книга 1: Общие определения и типичные интерфейсы
В этой книге приводятся моменты,
общие для всех разработанных Zhaga
требований к интерфейсам, такие как:
• Общие определения.
Рис. 14. Интерфейс LLE с встроенным
ЭПРА
• Механические интерфейсы выносных ЭПРА.
• Общие моменты, связанные
с термическими интерфейсами.
Книга 2: Устанавливаемые в патроны LLE с встроенными ЭПРА
В феврале 2011 года консорциум Zhaga одобрил первый предъявляемый к LLE набор требований.
Эти требования относятся к интерфейсам светящих вниз (down light)
LLE (рис. 10). В настоящее время они доступны только для членов
консорциума.
Книга 3: LLE с узкими пучками
света с выносными ЭПРА
В июне 2011 года консорциум
Zhaga одобрил второй предъявляемый
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 10. Интерфейс светящего вниз LLE
Рис. 11. Интерфейс LLE с узким пучком
света
Рис. 12. Интерфейс LLE с плоским
излучателем
Рис. 13. Интерфейс устанавливаемого в патроны LLE
Рис. 15. Интерфейс LLE для внутреннего освещения с выносным ЭПРА
к LLE набор требований. Эти требования относятся к интерфейсам LLE
с узкими пучками света (рис. 11).
Книга 4: LLE для уличного освещения с выносными ЭПРА
В марте 2012 года консорциум
Zhaga одобрил набор требований,
предъявляемых к предназначенным
для уличного освещения LLE с плоскими излучателями и выносными
ЭПРА (рис. 12).
Книга 5: Устанавливаемые в патроны LLE с выносными ЭПРА
В сентябре 2011 года консорциум Zhaga одобрил третий предъявляемый к LLE набор требований. Эти
требования относятся к интерфейсам устанавливаемых в патроны LLE
(рис. 13). ЭПРА этих LLE с узкими
пучками света расположены в отдельных корпусах.
Книга 6: Устанавливаемые в патроны LLE с встроенными ЭПРА
В декабре 2011 года консорциум
Zhaga одобрил четвёртый предъявляемый к LLE набор требований. Эти
требования относятся к интерфейсам
LLE с встроенными ЭПРА (рис. 14).
Книга 7: LLE для внутреннего
освещения с выносными ЭПРА
В апреле 2012 года консорциум Zhaga одобрил набор требований, предъявляемых к предназначенным для внутреннего освещения
LLE с различных значениями формфактора (form factor) (рис. 15).
Организационная структура
Zhaga
57
Рис. 9. Использующие СД изделия
Рис. 16. Структура Zhaga
Структура Zhaga, включающая
в себя общее собрание, руководящий
комитет и различные рабочие и целевые группы, в общем виде представлена на рис. 16. Общее собрание созывается два раза в год.
Ниже описаны функции и ответственность различных подразделений Zhaga.
58
Общее собрание
• Собрание всех ассоциированных
и постоянных членов.
• Право решающего голоса имеют
только постоянные члены.
Годовой членский взнос составляет € 1000 для ассоциированных членов и € 10000 для постоянных членов.
Руководящий комитет
• Избирается общим собранием.
• Определяет начало и окончание работ над новыми требованиями к LLE.
• Определяет предназначение (статус) рабочих групп.
• Назначает руководителей и заместителей руководителей рабочих
групп.
Рабочая группа по координации
работ технического характера
• Отвечает за согласованность полученных всеми рабочими группами
результатов.
• Отвечает за объединение предложений в части требований к LLE.
Рабочие группы
• Учреждаются руководящим
комитетом.
• Разрабатывают и поддерживают требования к интерфейсам LLE
какого-то одного типа.
• В настоящий момент в Zhaga
входят семь активных рабочих групп:
– Рабочая группа 1: устанавливаемые в патроны светящие вниз LLE
с встроенными ЭПРА.
– Рабочая группа 2: LLE с узкими
пучками света с выносными ЭПРА.
– Рабочая группа 3: LLE с плоскими излучателями для уличного освещения с выносными ЭПРА.
– Рабочая группа 4: устанавливаемые в патроны LLE с узкими пучками
света с выносными ЭПРА.
– Рабочая группа 5: устанавливаемые в патроны компактные LLE
с встроенными ЭПРА.
– Рабочая группа 6: механические
интерфейсы ЭПРА.
– Рабочая группа 7: LLE для внутреннего освещения с выносными
ЭПРА.
Целевые группы
Краткое описание целевых групп
представлено в таблице. Целевые
группы формируются для прояснения вопросов общего характера или,
во избежание ненужных и произвольных вариантов LLE, а также для обсуждения различных предложений на
стадии их объединения.
Сертификация и испытания
Сертификация
Сертифицированные Zhaga изделия
можно опознать по логотипу «Zhaga».
Нанесение логотипа «Zhaga» разрешено только на сертифицированные
изделия.
Сертифицируемые Zhaga изделия
испытываются независимыми испытательными лабораториями. Незави«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Таблица
Целевые группы
Наименование
Целевая группа
Общие определения и техническое описание книг Zhaga
TF 0
Фотометрическое обеспечение рабочих и целевых групп
TF 2
Термические интерфейсы
TF 3
LLE для внутреннего освещения
TF 9
Светорегулирование – общий обзор и специальные рекомендации для LLE, рассматриваемых Zhaga
TF 10
Уполномочивание испытательных лабораторий для каждого из разработанных Zhaga требований, контроль за работой этих лабораторий и помощь рабочим группам в части проверки достоверности результатов испытаний
TF 11
симая испытательная лаборатория
подтверждает, что изделие удовлетворяет одно из требований Zhaga.
Сертификацией занимается Управление выдачи лицензий на логотип
«Zhaga» (Zhaga-LLA). Это управление
выдаёт сертификаты на изделия, уполномочивает испытательные лаборатории, отслеживает соответствие требованиям и препятствует незаконному использованию логотипа «Zhaga».
Применение требований Zhaga
и использование логотипа пока что
разрешается только членам Zhaga.
Если член Zhaga хочет показать, что
его выпущенное на рынок изделие отвечает требованиям Zhaga, то предварительно это изделие должно получить сертификат на использование
логотипа «Zhaga». Для этого необходимо провести испытания изделия
на соответствие требованиям Zhaga
в выбранной самим претендентом
сертифицированной Zhaga независимой лаборатории. Плата за использование логотипа «Zhaga» зависит от
членского статуса компании. С постоянных членов плата не взимается. В случае ассоциированных членов
плата составляет € 5000 в год.
Уполномоченные испытательные
лаборатории
Zhaga-LLA сертифицирует только
те изделия, которые были испытаны
в «Уполномоченной испытательной
лаборатории».
Zhaga уполномочивает испытательные лаборатории, учитывая их местоположение и специализацию. Испытательные лаборатории, испытательное
оборудование которых расположено
в разных местах, нуждаются в отдельном подтверждении полномочий для
каждого из этих мест. Zhaga разрабатывает целое семейство требований,
и испытательные лаборатории долж«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
ны получить подтверждение своих
полномочий применительно к каждой
из книг. Уполномочивание испытательных лабораторий с учётом их местоположения и специализации позволяет Zhaga-LLA проверить, способно ли расположенное в данном месте
подразделение проводить испытания
на соответствие требованиям Zhaga.
Zhaga-LLA уже уполномочило следующие испытательные
лаборатории:
Книга 2:
• UL Luminaire Testing Laboratory,
Inc., 905 Harrison Street, Allentown, PA
°18103, USA.
• D E K R A C e r t i f i c a t i o n B . V. ,
Utrechtseweg 310, 6812 AR ARNHEM,
The Netherlands.
Книга 3:
• UL Luminaire Testing Laboratory,
Inc., 905 Harrison Street, Allentown,
PA °18103, USA.
• D E K R A C e r t i f i c a t i o n B . V. ,
Utrechtseweg 310, 6812 AR ARNHEM,
The Netherlands.
Книги 4, 5, 6 и 7:
Уполномоченных лабораторий ещё
нет.
Соглашение относительно Испытательного центра Zhaga
Уполномоченные испытательные
лаборатории подчиняются правилам,
содержащимся в Соглашении относительно Испытательного центра
Zhaga, заключаемым между ZhagaLLA и компаниями, в которые входят
одна или несколько испытательных
лабораторий.
Zhaga-LLA подпишет это соглашение с любой компанией, которая удовлетворяет следующим требованиям:
1, Компания является членом
Zhaga.
2, Компания владеет одной или несколькими испытательными установ-
ками, аккредитованными полноправным членом Международной ассоциации по аккредитации лабораторий
(ILAC) в рамках Соглашения о взаимном признании (MRA), или контролирует эти установки.
Испытательные лаборатории, принадлежащие компаниям, которые
подписали Соглашении относительно Испытательного центра Zhaga, не
автоматически становятся уполномоченными испытательными лабораториями. Каждая из испытательных лабораторий должна быть уполномочена индивидуально.
Zhaga-LLA заключило Соглашение
относительно Испытательного центра
Zhaga со следующими компаниями:
• UL.
• Dekra.
• VDE.
K o re a I n s t i t u t e o f L i g h t i n g
Technology.
Дополнительную информацию
о Zhaga можно найти на сайте http://
www.zhagastandard.org.
Норберт Виттиг
(Norbert Wittig),
инженер. Работает
в компании
Panasonic Lighting
Europe. Руководитель
рабочей группы
Zhaga
по международной
стандартизации.
Член Технического комитета ТС 34
и Международного специального комитета
по радиопомехам Международной
электротехнической комиссии
59
Презентация фирм
Знакомство с «Рефлаксом»
Вот уже 15 лет пишу я для журнала «Светотехника» обзоры международных московских выставок «Интерсвет». И практически в каждом
из них, начиная с 1997 г., в качестве
предприятия, экспонирующего интересные и высококачественные источники света, упоминается Научнопроизводственное предприятие «Рефлакс» (ООО). С продукцией его, как
мне казалось, я был хорошо знаком
по выставочным экспозициям, но после того как в 2012 г. «Рефлакс» первым из российских предприятий стал
«Платиновым партнёром» журнала
«Светотехника», мне захотелось познакомиться и с самим предприятием,
и с его коллективом и потенциальными возможностями. По согласованию
с редакцией журнала в мае этого года
я посетил производственную площадку предприятия в Саранске – завод
«Рефлакс-С». Увиденное там впечатлило меня настолько, что я решил поделиться им с читателями журнала.
Вначале немного истории. НПП
«Рефлакс» было создано в 1995 г.
и практически с самого начала занималось производством НЛВД, затем и МГЛ, и уникальных зеркальных
НЛВД «ДНаЗ Reflux», с которыми,
собственно, и ассоциируется название предприятия у большинства светотехников, и не только у них. Производство началось на промышлен-
Рис. 1. Здание завода «Рефлакс-С»
60
ных площадях саранского объединения «Лисма». Затем оно перешло на
территорию завода «Орбита» в Саранске. При этом предприятие постоянно
развивалось, и был построен и введён
в действие в 2010 г. уже упомянутый
электроламповый завод «Рефлакс-С»
(рис. 1) ‒ производственное подразделение НПП «Рефлакс». Этот завод
я и посетил в этом мае.
Первое, что бросилось в глаза –
идеальная чистота помещений и отсутствие специфического «электролампового» запаха, неизменно присутствующего на всех подобных заводах, на которых мне приходилось
бывать (а их – около десятка).
Сегодня «Рефлакс-С» – это первоклассное предприятие, имеющее сложившийся высококвалифицированный коллектив и большой опыт изготовления ламп. Завод оснащён всем
необходимым современным высокопроизводительным технологическим
оборудованием, в том числе откачным
и заварочным постами фирмы General
Electric, автоматизированной установкой для одновременной зеркализации
большой группы колб, автоматизированной установкой по производству
цоколей специальной конструкции,
монтажным участком (рис. 2 и 3).
Высокая квалификация коллектива и наличие современного оборудования позволяют предприятию вы-
полнять самые сложные заказы и подходить к выполнению каждого задания индивидуально. Показательно,
что более половины работников завода имеют высшее светотехническое
образование.
Сегодня производственные мощности завода «Рефлакс-С» позволяют выпускать свыше двух млн. ламп
в год, что примерно соответствует годовой потребности РФ в этих лампах.
В ассортименте завода – более 150 типоразмеров натриевых ламп – традиционных и зеркальных, мощностью
от 50 до 1000 Вт, в одноцокольном
и двуцокольном (софитном) исполнениях, с трубчатой и эллипсоидной
колбами, с одной и двумя горелками,
на сетевое напряжение 220 и 380 В.
Выпускаются и МГЛ мощностью от
35 до 1000 Вт с кварцевой и керамической горелками, с цоколями R7s,
Е27, Е40 и G12. НПП «Рефлакс» –
одно из немногих предприятий, производящее МГЛ с керамическими горелками эллипсоидной формы, имеющие самые высокие параметры.
Визитная карточка «Рефлакса» –
зеркальные НЛВД собственной разработки. Конструкция этих ламп, «ДНаЗ
Reflux», защищена несколькими патентами в РФ, США, Германии, Японии, Франции, Великобритании, КНР
и некоторых других странах. Лампы
имеют мощность 70–680 Вт, производятся с двумя типами светораспределения – широким или полушироким
и заслуживают отдельного рассказа.
В 2012 г. НПП «Рефлакс» представило серию не имеющих аналогов
зеркальных МГЛ с керамической горелкой эллипсоидной формы мощностью 70–680 Вт. Лампы имеют световую отдачу более 100 лм/Вт, срок
службы 20 000 ч, общий индекс цветопередачи более 90 и коррелированную цветовую температуру 3000 или
4200 К.
Сегодня НЛВД и МГЛ производства НПП «Рефлакс» – единственные
разрядные источники света ВД, экспортируемые из РФ в страны Западной Европы, Канаду, Индию и некоторые другие страны.
Лампы предприятия соответствуют мировым стандартам, а по соотношению «цена-качество» значительно превосходят их: световая отдача НЛВД – до 150 лм/Вт,
МГЛ – до 120 лм/Вт, срок службы
НЛВД – 24000 ч (с двумя горелками –
48 000 ч), МГЛ – 20000 ч.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
На заводе «Рефлакс-С» налажена
система контроля качества ламп. Осуществляется жёсткий входной контроль покупных деталей и полуфабрикатов. В процессе изготовления
на автоматизированных постах непрерывно контролируются степень откачки колб, натекание и другие параметры, влияющие на качество готовых ламп. При обнаружении дефекта
посты автоматически останавливаются для выяснения его причин и их
устранения, поэтому появление брака в готовой продукции практически
невозможно. Все изготовленные лампы проходят технологический отжиг
с одновременной проверкой их электрических параметров.
Самое серьёзное внимание уделяется измерению светотехнических параметров. Для этого на заводе создана современная фотометрическая лаборатория (рис. 4).
«Рефлакс» – одно из немногих
(если не единственное) светотехнических предприятий в РФ, имеющих трёхметровый фотометрический шар. В указанной лаборатории
также имеется два гониофотометра
(один из них – собственной разработки) и спектрофотоколориметр с двухметровым фотометрическим шаром.
Электроизмерительное оборудование
позволяет измерять в режиме реального времени параметры ламп, ПРА
и зажигающих устройств. Спектр излучения, координаты цветности, общий и частные индексы цветопередачи, форма тока, динамика разгорания ламп и другие измеряемые характеристики отображаются на экране
компьютера.
Система контроля за качеством
на заводе сертифицирована на соответствие требованиям стандарта
ISO 9001 (ГОСТ Р ИСО 9001–2008),
и действительно соответствует этим
требованиям.
«Рефлакс» постоянно участвует во
многих международных и российских
светотехнических и агротехнических
выставках.
Как известно, многие характеристики разрядных ламп (срок службы,
световая отдача, временная стабильность светового потока и др.) улучшаются при работе их с электронными
ПРА. В этом отношении «Рефлакс» –
безусловный пионер и одно из наиболее передовых предприятий. Ещё
в 1997 г. на выставке «Интерсвет» им
демонстрировался светильник с соб«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Рис. 2. Автоматизированная линия с откачным и заварочным постами и установкой зеркализации колб
Рис. 3. Оборудование для зеркализации колб
ственной зеркальной лампой мощностью 250 Вт и электронным ПРА завода «ЭНЭФ» (см. журнал «Светотехника» № 2 за 1998 г.). Тогда это
было первое и единственное изделие
на выставке с разрядной лампой ВД
и электронным ПРА. Сегодня «Рефлакс» успешно сотрудничает с такими предприятиями электронной промышленности, как «Дэкси» (Москва),
«ЭНЭФ» (Беларусь), «НФЛ» (Воронеж), «Альфа-БЭЛ» (Саратов), «Орбита» (Саранск) и «Рефлакс-Дон» (Новочеркасск). Совместно с ними разработаны многие типы оригинальных све-
тильников для уличного и тепличного
освещения. Массогабаритные показатели светильников с зеркальными
лампами НПП «Рефлакс» и электронными ПРА названных предприятий
значительно лучше, чем у современных зарубежных и отечественных светильников с обычными трубчатыми
лампами и наружными отражателями.
Так, масса светильника с зеркальной
лампой НПП «Рефлакс» мощностью
150 Вт и электронным ПРА – всего
1,5 кг против 7–8 кг у светильников
с наружным отражателем, а КПД –
0,95 против 0,7.
61
Рис. 4. В фотометрической лаборатории
Стоит сказать несколько слов и о
бытовой стороне жизни «Рефлакса».
Завод «Рефлакс-С» расположен на
окраине Саранска, и руководство завода приобрело комфортабельный
микроавтобус, доставляющий работников из всех точек города к началу
первой и второй смен и развозящий
их по домам после работы. Имеются комнаты приёма пищи и отдыха
62
со столами для настольного тенниса, телевизорами и спортивным инвентарём, большие гигиенические
комнаты и несколько душевых кабин. Всё это способствует повышению производительности труда и качества продукции, снижению текучести кадров.
По мо ему мнению, завод
«Рефлакс-С» – пример нового рос-
сийского предприятия, открытого для
широкого сотрудничества со всеми
потребителями, заинтересованными
в укреплении отечественной светотехнической отрасли.
Л.П. Варфоломеев,
кандидат техн. наук, член редколлегии
журнала «Светотехника»
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Справочный материал
Современные технологии извлечения ртути
из ртутьсодержащих отходов
М.Э. БУТОВСКИЙ 1
Рубцовский индустриальный институт, г. Рубцовск
Аннотация
Приведены сравнительные характеристики технологий демеркуризации
ртутьсодержащих отходов, в основном отработанных люминесцентных ламп. Показаны преимущества
по извлечению ртути установки ООО
«НПП «Экотром».
Ключевые слова: ртуть, демеркуризация, отходы, люминесцентные
лампы, люминофор, стеклобой.
1
Существенная часть всех промышленных и бытовых отходов относится
к ртутьсодержащим отходам (РСО).
Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов к числу
РСО относятся следующие отходы металлов и сплавов I класса опасности:
353 30000 13011 – изделия, устройства, приборы, потерявшие потребительские свойства, содержащие ртуть;
353 30100 13011 – ртутные лампы,
люминесцентные ртутьсодержащие
трубки, отработанные и брак; 353
30200 13011 – ртутные вентили (игнитроны и иное), отработанные и брак;
353 30300 13011 – ртутные термометры, отработанные и брак.
В настоящее время проблема извлечения ртути из РСО продолжает оставаться актуальной из-за растущего потребления энергосберегающих ламп,
как известно, содержащих ртуть.
Токсическое действие паров ртути на человека известно давно и де1
E-mail: butovm@mail.ru
тально исследовано [1–3]. Попадание
ртути в окружающую среду сводится,
как правило, к ликвидации этого ЧП.
При этом применяются апробированные методы демеркуризации [4], после чего извлечь металлическую ртуть
уже невозможно (т.к. образуются разные химические соединения ртути).
Гораздо пока менее известны технологии извлечения ртути из РСО,
особенно, в городских поселениях,
где идёт постоянное образование РСО
из-за выхода из строя светотехнических устройств. Определённую роль
здесь играет и довольно высокая стоимость ртути (табл. 1).
Известна попытка оценить масштабы формирования РСО на территории России, образующиеся в результате производственной и бытовой деятельности человека [5], согласно которой в сегодня в стране единовременно
эксплуатируются не менее 140 млн.
светильников с ртутными лампами
НД (преимущественно с трубчатыми ЛЛ) и около 13 млн. светильников
с ртутными лампами ВД.
Ртуть, входящая в состав ламп
(табл. 2 и 3) является опасным веществом и занимает одно из первых
мест в списках веществ, загрязняющих окружающую среду [7]. Поэтому во многих странах мира уделяется
особое внимание созданию специальной системы утилизации РСО, при которой последние, изымаются из общего потока отходов и перерабатываются на специальных производствах [8].
Раздельная переработка РСО не толь-
ко способствует снижению уровня загрязнения среды обитания ртутью,
но и увеличивает экологическую безопасность и экономическую эффективность известных способов утилизации основной массы отходов, образующихся в городах.
В России отработанные ртутные
лампы относятся к опасным отходам
и подлежат обезвреживанию и переработке с использованием соответствующих технологий [9]. В ряде регионов и городов страны местными органами исполнительной власти
приняты нормативные акты, определяющие необходимость селективного сбора и последующей переработки, вышедших из строя ртутных
ламп и других видов РСО (см., напр.,
документ [10]).
В нашей стране ежегодно выходит
из строя не менее 72 млн. ртутных
ламп, подавляющую часть которых
составляют трубчатые ЛЛ, содержащие около 4 т ртути. По сути – это
техногенное сырьё.
Из указанного количества ламп
в целом по стране ежегодно перерабатывается не более 40 %, что обусловлено отсутствием во многих наших
регионах и городах соответствующей
системы сбора отработанных ламп
и необходимых для их обезвреживания высокопроизводительных и экологически безопасных технологий.
Исключение составляют лишь некоторые регионы России, прежде всего, Москва и Московская область, где
перерабатывается порядка 8–8,5 млн.
ламп/год (около 80 % от ежегодно используемых изделий). Такая ситуация
определяется действенным функционированием в Московском регионе
системы сбора и переработки отработанных ртутных ламп, основная масса которых обезвреживается в ООО
«НПП «Экотром», где разработана
эффективная вибропневматическая
Таблица 1
Ориентировочная цена на ртуть
Нелетучий остаток, %,
не более
Марка ртути
ГОСТ (ТУ)
Массовая доля ртути, %
Цена за 1 кг, $
0,0008
Р0
4658–73
99,9997
21–25
0,001
Р1
4658–73
99,999
16–18
0,01
Р2
4658–73
99,99
15,5–17
0,1
Р10–5
ТУОС418–5
99,99999
65–75
0,0004
Р10–6
ТУОС418–6
99,999996
95–105
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
63
Таблица 2
Содержание ртути в разных группах отечественных ламп
Группа ламп
Содержание ртути в лампе, мг
Люминесцентные компактные
5
Люминесцентные трубчатые
40–65 (в среднем 52)
Натриевые ВД
30–50
Металлогалогенные
40–60
Ртутные ВД (серия «ДРТ»)
50–600
Ртутные ВД (серия «ДРЛ»)
75–350
Неоновые трубки
не менее 10
Таблица 3
Содержание ртути в разных группах зарубежных ламп [6]
Группа ламп
Содержание ртути в лампе, мг
Люминесцентные компактные
5
Люминесцентные трубчатые
10
Ртутные ВД
30
Металлогалогенные
25
Натриевые ВД
30
Неоновые трубки
10
технология утилизации ламп и на её
основе (в порядке реализации изобретений [8, 11]) создана высокопроизводительная установка «Экотром-2»,
принципиально отличающаяся от известных отечественных установок демеркуризации ламп и не уступающая
лучшим зарубежным аналогам.
Как известно [12–14], в настоящее время большинство отечественных демеркуризационных предприятий России оснащены установками,
в основу которых положены термический или термовакуумный способы
переработки использованных (отработанных) ртутных ламп 2. К примеру:
• В Узбекистане разработана
и эксплуатируется установка фирмы
ASP Selta (ООО), термохимически извлекающая и связывающая ртуть. Таким образом отработанные ЛЛ удаётся разделять на стеклобой, цоколь,
и ртутно-люминофорный шлам.
• Для термической демеркуризации
всех типов ЛЛ и горелок ртутных ламп ВД
предназначена установка УРЛ-2м (в дальнейшем – установка) [15] (табл. 4). Остающийся посла удаления ртути стеклобой
может использоваться в засыпку при производстве строительных и дорожных работ или подлежит утилизации на полигоне твёрдых бытовых или промышленных отходов (4-го класса опасности). Сортировка, сбор и полная утилизация всех
видов отходов переработки ламп (стекла, люминофора, алюминия, вольфрама)
на данной установке не предусмотрена 3.
Для охлаждения рубашки высоковакуумного паромасляного насоса и узла
уплотнения механизма разрушения
ламп используется техническая вода
с расходом 1 л/ мин. Вода не контактирует с внутренним пространством
установки и принципиально не может
загрязняться ртутью. Конструкция системы охлаждения установки позво-
2
3
64
В редких случаях применяются малоэффективная модификация гидрометаллургического способа и некоторые
другие приёмы, которые, по сути, лишь
имитируют процесс обезвреживания
опасных отходов, к которым относятся
отработанные ртутные лампы.
Установка может также использоваться для
утилизации выходящих из строя приборов
с ртутным наполнением (термометров, игнитронов, и пр.), а также загрязнённых ртутью
строительных материалов (штукатурка), почв
и ртутьсодержащих золотых шлихов и пород, загрязненного ртутью металлолома.
ляет при отсутствии централизованной системы технического водоснабжения применять замкнутую систему
водоснабжения на базе стационарной
ёмкости (1–2 м3) и циркуляционного
насоса. Принцип действия установки основан на сильной зависимости
давления насыщенного пара ртути от
температуры. Обрабатываемые лампы разрушаются в камере установки,
нагреваются до температуры быстрого испарения ртути, а пары ртути откачиваются вакуумной системой установки через низкотемпературную ловушку (НТЛ), на поверхности которой происходит конденсация ртути,
стекающей в сборник в виде жидкого
металла после размораживания ловушки. Для вакуумной дистилляции
(отгонки) паров металла в условиях
вакуума достаточно достигать давления насыщенных паров в 240 Па. Для
ртути такое давление насыщенных паров достигается при 130 оС. Скорость
испарения металлической ртути при
этой температуре равна 0,04 г/см2/с.
Это значит, что содержащаяся в одной
лампе ртуть (порядка 60 мг) испаряется при этой температуре за несколько секунд. Заложенный в установке
принцип улавливания ртутных паров
запатентован (патент РФ № 1838440)
и является её отличительной особенностью. При этом для высокой экологической эффективности процесса демеркуризации его нужно вести
при разрежении в 0,13–1,3 Па в районе НТЛ.
Несмотря на определённые достоинства термических и термовакуумных способов и на декларируемые их
разработчиками «высокую скорость
и эффективность процесса демеркуризации, низкую остаточную концентрацию ртути в выхлопных газах, экологическую чистоту технологического процесса и установок в целом»,
последние, тем не менее, достаточно сложны в эксплуатации, энергоёмки, требуют высоких температур,
надёжных систем сорбции ртути из
отходящих газов 4, не исключают вероятности поступления газов, содержащих ртуть и другие загрязняющие
вещества, включая токсичные органические соединения, в атмосферу, что
4
В установках типа УРЛ-2м вообще отсутствуют системы сорбции ртути в отходящих газах по причине высокой эффективности низкотемпературной ловушки [15]. – Прим. ред.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
определяет вероятность негативного воздействия паров ртути и других
вредных факторов на рабочих и обуславливает возможность формирования локальных зон загрязнения
в окружающей среде. Анализ имеющихся материалов показывает [12],
что недостатком указанных технологий и соответствующих установок является также образование в ходе демеркуризации множества конечных
продуктов, между которыми в той или
иной мере распределяется ртуть, содержащаяся в лампах.
Исследования, выполненные в последнее время за рубежом и в России,
том числе в ООО «НПП «Экотром»,
показали, что не менее 95–97 % ртути в лампе, бывшей в эксплуатации,
связано с люминофором и лишь 3–5 %
со стеклом и прочими её деталями [12, 16, 17]. Установлено, что люминофор в отработанной лампе является своеобразным барьером для ртути и депонирует её в разнообразных
формах, определённая часть которых
достаточно прочно связывается его
веществом и способна эмитировать
из люминофора лишь при очень высоких температурах (> 450 оС), использование которых в термических и термовакуумных установках технологически невозможно 5. Такое поведение
ртути объясняется электрохимическими эффектами и наличием плазмы
«ртуть-разреженный газ» в колбе работающей лампы. Эти исследования
были положены в основу разработки
принципиально новых способов обезвреживания ЛЛ, основанных на использовании «сухих» и «холодных»
технологических процессов, главной
целью которых является максимально полное выделение из лампы люминофора – основного носителя ртути.
Так, известная шведская фирма MRT
System разработала установку переработки ЛЛ, которая сейчас широко используется в США, ряде европейских
стран, Японии и Республике Корея.
Технология переработки использованных ламп, предложенная этой фирмой, основана на холодном и сухом
процессах дробления и сепарации их
5
Многолетний опыт эксплуатации оборудования УРЛ-2м показал, что эффективная и достаточно быстрая (порядка получаса) десорбция атомов ртути из слоя
люминофора происходит в условиях
высокого вакуума уже при температурах
порядка 300 оС [15]. – Прим. ред.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Таблица № 4
Параметры установки УРЛ-2м
Параметр
Время выхода на режим
Производительность
Размеры обрабатываемых ламп
Значение
1ч
до 200 ламп/ч и 8000 горелок ламп
«ДРЛ»/смена (8 ч)
до 1600 мм.
Температура демеркуризации
до 450 °С
Остаточное содержание ртути
в отходящих газах – не более 0,0003 мг/ м3;
в стеклобое – не более 2,1 мг/кг
Габаритные размеры
(высота×ширина×длина)
Масса
Входная мощность
Средняя входная мощность
в системе с пониженным давлением.
Перерабатываемая лампа разделяется на «чистое» стекло, алюминиевые
цоколи, стеклянную смесь, содержащую металлические частицы, а также на содержащий ртуть люминофор,
который накапливается в особых ёмкостях (затем из него в специальных
дистилляторах получают металлическую ртуть). Не менее известны разработки американской фирмы DYTEK,
автоматизированное устройство которой по переработке ЛЛ (DYTEK-3600)
считается одним из лучших в мире.
Принципы действия его практически
те же самые – лампа дробится в герметичных условиях на три компонента: металлические детали и изоляция;
ртутьсодержащий люминофор (из которого в специальном блоке-реторте
получают вторичную ртуть); «чистое»
стекло. Устройство снабжено системой рециркуляции условий вакуума,
что минимизирует количество воздуха в рабочем процессоре, а отходящий
воздух подвергается многоступенчатой очистке.
Подход, основанный на ведущей
роли люминофора в концентрировании ртути, присутствующей в утилизируемой лампе, был использован
и специалистами ООО «НПП «Экотром», которые разработали оригинальную вибропневматическую технологию переработки ЛЛ [8, 11]. Эта
технология, реализованная в установке «Экотром-2», также базируется на
холодном и сухом процессах дробления и сепарации изделий в системе
с пониженным давлением, которое
1900×1280×2100 мм
720 кг
не более 15 кВт
8 кВт
создаётся специальным компрессором. Перерабатываемая лампа разделяется на металлические цоколи, стеклянную смесь (стеклобой) и ртутьсодержащий люминофор. Вибропневматическая установка «Экотром-2»
состоит из двух основных блоков:
устройства разделения ламп (узел загрузки, пневмовибрационный сепаратор с дробилкой, циклон) и многоступенчатой системы очистки отходящих газов, включающей рукавный
фильтр, адсорберы и газодувку с компрессором. Последний создаёт в установке разрежение (от 5–8 кПа в зоне
загрузки ламп до 19–23 кПа перед газодувкой), что практически исключает вероятность пылегазовых выбросов в производственное помещение. Как уже сказано выше, установка
оборудована последовательной системой очистки пылегазовых выбросов,
включающей циклон (эффективность
очистки 95–97 %), рукавные фильтры
(99,96 %) и рабочий адсорбер (с активированным углём), что позволяет
практически полностью улавливать
люминофорную пыль и снижать содержание ртути в отходящих газах до
уровня менее 0,0001 мг/ м3.
Переработка ЛЛ на установке
«Экотром-2» производится следующим образом. Лампы, поступающие на предприятие в специальных
контейнерах [18]) (на которые имеется санитарно-эпидемиологическое
заключение), направляются в узел
загрузки. Затем они через ускорительную трубку за счёт существующего в установке высокого разреже65
ния непрерывно подаются в сепаратор, где измельчаются до крупности
стекла менее 8 мм. Цоколи отделяются от стекла на вибрирующей решётке и поступают в специальный
сборник (технологический контейнер), который после заполнения направляется в демеркуризационноотжиговую электрическую печь, где
цоколи демеркуризируются. Отходящие газы указанной печи отводятся в существующую систему очистки. Отделение от стекла люминофора производится его выдуванием
в противоточно движущейся системе «стеклобой-воздух» в условиях
вибрации. Очищенный от люминофора стеклобой поступает в бункернакопитель. Основная масса люминофора (95–97 %) улавливается в циклоне и аккумулируется в удобных
для транспортировки металлических ёмкостях-бочках с полиэтиленовым мешком-вкладышем и герметичной крышкой. Не уловленный
в циклоне люминофор осаждается в приёмнике рукавного фильтра
и затем упаковывается в такие же
ёмкости. Ртутьсодержащий люминофор отправляется на переработку
на специализированные предприятия (для получения металлической
ртути); очищенные от ртути стеклобой и цоколи используются как вторичное сырьё.
В ООО «НПП «Экотром»» разработана также технология получения цементно-люминофорных блоков с последующей их упаковкой
в специальную тару из полиэтилена. По заключению НИИ экологии
человека и гигиены окружающей
среды им. А.Н. Сысина, расфасовка цементно-люминофорных блоков
в полиэтиленовые мешки является безопасным и эффективным способом предупреждения поступления ртути в среду обитания, а указанные блоки при необходимости могут
транспортироваться на значительные
расстояния.
Балансовые расчёты показывают,
что установка «Экотром-2» позволяет вместе с люминофором извлекать
из каждой лампы не менее 95–97 %
содержащейся в ней ртути. Подавляющая часть оставшейся ртути аккумулируется в рабочем адсорбере на
активированном угле, импрегнированном серой. При ежегодной переработке на «Экотром-2» 6 млн. ламп образуется около 90 т ртутьсодержаще66
го (2600–3000 г/т) люминофора, около
25 т металлических цоколей и примерно 1385 т стеклобоя (в которых
содержание ртути существенно ниже
2,1 мг/кг), а также 0,5 т отработанного активированного угля (содержит
14–15 кг ртути).
Известна также установка демеркуризации модульная УДМ-3000, которая содержит следующие основные
узлы: а) станок виброформовочный
для стеклобетонных блоков размером 380 × 190 × 190 мм (в качестве
наполнителя используется демеркуризированный стеклобой по ТУ 574–
012–232981136–96; б) транспортный
контейнер ТК-1600 (для транспортировки и хранения вышедших из
строя ртутьсодержащих ламп и ртутных отходов, вмещает 350 ЛЛ типа
ЛБ); в) камеру прососа (для удаления
остаточных паров ртути из контейнера ТК-1600 после снятия его с установки УДМ-3000); г) сепаратор для
отделения цоколей ЛЛ от стеклобоя
(для отделения металлических цоколей от демеркуризированного стеклобоя); д) фильтровентиляционный
модуль для очистки воздуха помещений от паров ртути (предназначен для очистки воздуха от паров
ртути в помещениях, где производится работа с ртутью). При этом
содержание ртути в воздухе после
очистки – 0,0003 мг/ м3, и полученная
металлическая ртуть может использоваться в разных целях, в том числе
стоматологических [19].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трахтенберг И.М. Хронические воздействия ртути на организм (Современный аспект проблем меркуриализма и его
профилактика). – Киев: Здоровье, 1969.
392 с.
2. Яворовская С.Ф. Меры профилактики при работе со ртутью. – М.: Медицина,1967. 28 с.
3. Дрогичина Э.А., Садчикова М.Н. Интоксикация ртутью и её органическими
соединениями (клиника, диагностика, лечение, профилактика и экспертиза трудоспособности). – М.: Медицина,1966.
102 с.
4. Постановление Главного Государственного санитарного врача Российской
Федерации от 18 апреля 2001 г. № 18
«О нарушении санитарного законодательства при обращении с отходами производства и потребления».
5. Залётин В.М. Формирование ртутьсодержащих отходов на территории России // Экология и промышленность России. – 2003. – Июль. – С. 27–30.
6. Risk to health and the Environment
Related to Use of Mercury Products /
Final Report, prepared for The European
Commision, DG Enterprise by Risk & Policy
Analysts Limited, Lindon, 2002. 119 p.
7. Критерии санитарно-гигиенического
состояния окружающей среды. Вып. 1.
Ртуть: Пер. с англ. – Женева-Москва:
ВОЗ-Медицина, 1979. 149 с.
8. Патент РФ № 2050051, 10.12.1995.
9. Янин Е.П. Экологические аспекты
производства и использования ртутных
ламп. – М.: Диалог-МГУ, 1998. 41 с.
10. Временные правила обращения
с ртутьсодержащими отходами на территории Республики Марий-Эл / Утв. Постановлением Правительства Республики
Марий-Эл от 11.09.2007 № 223.
11. Патент РФ № 2185256, 20.07.2002.
12. Косорукова Н.В., Янин Е.П. Утилизация отходов ртутьсодержащих изделий:
состояние и проблемы // Светотехника. –
2002. – № 3. – С. 25–29.
13. Ртуть. Комплексная система безопасности / Сб. мат. науч.-техн. конф. –
СПб, 1996. 104 с.
14. Янин Е.П. Электротехническая
промышленность и окружающая среда
(эколого-геохимические аспекты). – М.:
Диалог-МГУ, 1998. 281 с.
15. Альперт В.А. Двадцатилетний опыт
производства и эксплуатации вакуумного термодемеркуризационного оборудования УРЛ-2 // Светотехника. – 2010. –
№ 3. – С. 40–42.
16. Макарченко Г.В., Косорукова Н.В.,
Волох А.А. Демеркуризация объектов городской среды // Эколого-геохимические
проблемы ртути. – М.: ИМГРЭ, 2000. –
С. 153–160.
17. Doughty, D.A., Wilson, R.H., Thaler,
E.G. Mercury-glass interaction in fluorescent
lamps // J. Electrochem. Soc. – 1995. – Vol.
142, No. 10. – P. 3542–5351.
18. Свидетельство на полезную модель
№ 26226, 04.04.2001.
19. Бутовский М.Э., Харевич О.Н. Металлические пломбировочные материалы. – Рубцовск: РИО, 2001. 180 с.
Бутовский Михаил Эфроимович,
кандидат хим. наук. Профессор кафедры
«Наземные транспортные системы»
Рубцовского индустриального института
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Презентация фирм
Pracht Lichttechnik: портрет компании 1
Безусловное качество и осторожное пользование природными ресурсами – основы наследия бренда
компании Alfred Pracht Lichttechnik
GmbH, основанной в 1953 г. Маргарете и Альфредом Прахтами, одними из ведущих немецких производителей светильников с повышенной степенью защиты, отвечающих
очень высоким стандартам. Независимая семейная компания со штабквартирой в Даутфетале (Dautphetal
an der Lahn), Германия, (рис. 1) – одна
из нескольких такого рода, до сих пор
чувствующая себя полностью преданной философии, принятой её основателями, которая в ходе 60-летней
истории постоянно совершенствовалась и развивалась.
Сегодня «Pracht» – больше, чем
легендарное торговое название. Повсюду в Европе это уже стало почти
общим обозначением светильников
с повышенной степенью защиты, которые по функциональности, надёжности, долговечности и энергоэффективности отвечают высочайшим требованиям и которые стали неотъемлемой частью многих промышленных,
государственных и муниципальных
объектов.
Видное положение, которое компания – сертифицированная в 1995 г.
по ISO 9001 – достигла повсюду в Европе и особенно в немецкоговорящих регионах, основано на постоянной сосредоточенности на светильниках с повышенной степенью
защиты. При разработке новых светильников основную роль, видимо,
играют удобство пользования и экологичность. Светильники рассматриваются как синтез технологии и среды.
Светильники Pracht технически отличаются наибольшими преимуществами для пользователей и служат гарантами экологической эффективности
и устойчивого развития.
Компания в обязательном порядке
учитывает вкусы потребителей. Светильники Pracht должны работать высоконадёжно и долго и соответствовать требованиям оптимального экологического равновесия. Любой вид
производства даёт отходы. При над1
1
Перевод с англ. С.Г. Ашуркова
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
лежащем подходе они могут оказываться важным источником сырья.
Учитывая ответственность за изделия, Pracht уже при принятии решений по их разработке, производству
и использованию рассматривает отходы как сырьё завтрашнего дня, дабы
обеспечить безопасное будущее подрастающих поколений.
Неизменно учитывая положения
«Директивы ЕС об утилизации электрического и электронного оборудования» (WEEE) и «Ограничения
на использование опасных материалов в производстве электрического и электронного оборудования»
(RoHS), а также соблюдая ответственность за изделия, установленную пересмотренным немецким законом об
организации сбора и удаления отходов и переработке отслуживших свой
срок изделий, Pracht разрабатывает
светильники с полным знанием экологических аспектов, причём так, чтобы
в ходе их производства и использования количество отходов уменьшалось
и одновременно обеспечивались экологически совместимые их переработка и удаление.
При этом компания может обращаться к опыту обработки синтетических материалов, полученному за
многие десятилетия компанией Pracht
Kunststofftechnik GmbH (независимая
компания с большим числом ноу-хау
и инновационной технологией изготовления технических компонентов из синтетики и изделий из дуропласта, термопласта, биопластмасс
и силикона). Ноу-хау, накопленные
за многие годы, непосредственно доступны разработчикам светильников,
тем самым гарантируя также безусловно высшее качество
в плане экологии.
У Pracht лучшие
поставки и логистика удаления отходов, а их интеграции
в процесс разработки изделий отдаётся
высший приоритет.
Важный частный
аспект при этом – Рис. 1
оптимизация конструкции светильников Pracht по энергоэффективности
на основе инновационного решения
отражателей, «умных» систем управления и современной светодиодной
техники.
Среди отражателей огромный интерес вызвали весьма инновационные и высокоэффективные отражатели «pralux ® ». Эти параболоцилиндрические зеркальные отражатели для светильников Pracht
с люминесцентными лампами T5 и T8
очень эффективны, позволяя уменьшать число применяемых приборов.
А меньше светильников – меньше
энергопотребление (и, соответственно, выбросы в атмосферу), временные
затраты на сборку и расходы на эксплуатацию и утилизацию отработанных ламп. Новые отражатели также
пригодны для переоснащения «базовых» светильников, существенно повышая их качество.
Сказанное относится и к линейным светильникам «GaliLUX ® »
и «GaliLED®», первым водонепроницаемым светильникам, почти полностью производимым из возобновляемого сырья (RRM) и потому независимым от запасов сырой нефти. Эти
энерго- и природосберегающие изделия не имеют себе равных. Чрезвычайно высокая доля естественного сырья, 98 %, в своём роде единственна в мире, и интерес потребителей к двум этим светильникам
превзошёл все ожидания. В светильниках «GaliLUX®» используется люминесцентная лампа T5, тогда как
в «GaliLED®» – современный светодиодный источник света.
Обе серии светильников стойки
к химикатам и температурным колебаниям, весьма ударопрочны, стой-
67
Рис. 2
ки к УФ излучению, не расходуют
сырьё для пищевых продуктов и не
влияют на выбросы СО2. При этом
материально-энергетический цикл
замкнут, так как все материалы пригодны для повторного использования.
Следующий пример, демонстрирующий инновационный потенциал компании, – светильники со светодиодами для больших помещений
«prachteck® – The Light Machine», недавно представленные на выставке
«Light+Building». Это светильники
со световым потоком 20 клм и больше, предназначенные для энергосберегающего освещения очень больших помещений. Современная весьма гибкая конструкция светильников
содержит 48 одноцветных светодиодов, но по запросу предоставляется
и RGB-модификация.
Доступны два варианта этих светильников: меньшей и немного большей выcоты, и, соответственно, меньшей и большей мощности. Поворотный корпус светильников может крепиться непосредственно к потолку,
но одинаково хорошо подходит и для
подвесного монтажа. Поэтому светильники «prachteck ® – The Light
Machine» идеальны, к примеру, для
освещения логистических и торговых центров, промышленных цехов,
высоких складов и залов транспорт-
ных служб. Они имеют степень защиты IP65 и могут также использоваться для наружного освещения под
навесом.
Сегодня компания, успешно управляемая в течение 30 лет её владельцем
и исполнительным директором Pr.,
Dr. Фридхельмом Прахтом (рис. 2),
дипломированным инженероммехаником, будет и в будущем оставаться независимым семейным предприятием, полностью сосредоточенным на светильниках для специальных применений. Важный вопрос
передачи семейного предприятия следующему поколению теперь решён –
во владение им 1 октября 2011 г.
вступил Джонатан Прахт. Уже существующие весьма тесные связи с национальными и международными
университетами в области фундаментальных и прикладных исследований,
служащие на пользу потребителям,
окружающей среде и человеку вообще, получат ещё большее развитие.
Фридхельм Прахт, Pr., Dr., компания
Alfred Pracht Lichttechnik GmbH
За рубежом
Радиомачта в свете светодиодов 1
Один из
символов Берлина – радиомачта на территории Берлинской ярмарки – получил
ново е иллюминационное
освещение.
Иллюминация мачты приурочива лась
к таким массовым мероприятиям, как
Берлинская ярмарка, «Зелёная неделя»,
Международная радиовыставка, ярмарка «InnoTrans», а также к Фестивалю
света. При этом каждому мероприятию
соответствовал свой цвет освещения.
Для этого или использовались цветные
металлогалогенные лампы, или светильники оклеивались цветной плёнкой.
1
1
68
Реферат Л.П. Варфоломеева статьи
«Funkturm im (LED-) Licht». B. Hölzemann. Журнал «Licht». – 2012. – # 1–2
Для иллюминации мачты использовалось 80 осветительных приборов, 40
из которых были установлены на опорах высотой 2,5 м во дворе вокруг башни, 24 – на крыше ресторана, по 8 – на
лестничной клетке и над смотровой
площадкой на высоте 125 м. Суммарная мощность установки составляла
31,5 кВт, срок службы – 20 тыс. ч. Замена ламп или оклейка светильников
цветной плёнкой – дело сложное и дорогое, особенно зимой, когда проводится «Зелёная неделя».
В июле и августе 2011 г. фирма Getec
AG из Магдебурга по договору с Берлинской ярмаркой произвела замену
старого осветительного оборудования
на новое, более экономичное и удобное
в работе. Новая установка состоит из
68 светильников со светодиодами фирмы Philips. Суммарная мощность новой
установки – 9,5 кВт, прогнозируемый
срок службы – более 50 тыс. ч. Новые
светильники установлены на тех же
площадках, что и старые, за исключе-
нием лестничной клетки. Для оптимального размещения светильников
были разработаны и изготовлены новые платы, держатели и новая несущая
конструкция на крыше ресторана. Во
дворе вокруг мачты теперь установлено 8 светильников серии «Color Reach
Powercore» и 16 – серии «Color Blast
Powercore». Новая установка на крыше
ресторана содержит 16 светильников
«Color Reach Powercore» и 8 светильников «Color Blast Powercore». На каркасе мачты установлено также восемь
светильников «Color Blast Powercore»,
а для освещения на смотровой площадке теперь используется 12 светильников «Color Blast Powercore».
Светильники со светодиодами дали
возможность простым нажатием кнопки
окрашивать мачту в любой желаемый
цвет или воспроизводить заранее установленные световые сцены. Это значительно сокращает трудовые и материальные затраты на перестройки цветов.
При работе иллюминационной установки 4000 ч в год потребление электроэнергии снижается по сравнению
со старой установкой примерно на
86 МВт·ч.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
‘ÔÅÈÕËÕÈÎßÐÃÂÔËÔÕÈÏÃ
prachteck
®
ÎÃÔÔÊÃÜËÕÞ,3
‘„Žƒ”•‹’“‹ˆˆ‹¢
Q …ÃÓËÃÐÕprachteck
ÒÓÂÏÑÖÆÑÎßÐËÍ
Q …ÃÓËÃÐÕprachteck
ÅÑÔßÏËÖÆÑÎßÐËÍ
®
Q $ÓØËÕÈÍÕÖÓÐÞÈÔÅÈÕÑÅÞÈÓÈÛÈÐËÂ
Q •ÑÓÆÑÅÞÈÆÃÎÈÓÈË
Q •ÓÃÐÔÒÑÓÕÐÞÈÒÓÈÇÒÓËÂÕËÂ
Q $ÍÙÈÐÕÐÑÈÑÔÅÈÜÈÐËÈ
Q …ÃÓËÃÐÕprachteck
®
ÍÅÃÇÓÃÕ
®
’“ˆ‹–œˆ”•…ƒ‹Š‡ˆŽ‹Œ
Q ŠÃÜËÕÐÞÌÇËÔÍËÊÔÒÈÙËÃÎßÐÑÆÑÔÅÈÕÑÓÃÔÔÈËÅÃáÜÈÆÑÏÃÕÈÓËÃÎÃ
/235$hËÊÃÍÓËÎÑÅÑÆÑÔÕÈÍÎÒ00$ÒÑÎËÍÃÓÄÑÐÃÕҍ
ËÎËÑÇÐÑÔÎÑÌÐÑÆÑÄÈÊÑÒÃÔÐÑÆÑÔÕÈÍÎф”2ÒÕËÏËÊÃÙËÂÇÎÂ
ÆÑÏÑÆÈÐÐÑÆÑ/('ÑÔÅÈÜÈÐËÂzÔÅÈÕÑÅÞÈ/('ÕÑÚÍËÐÈÅËÇËÏÞ
Q $ÎáÏËÐËÈÅÞÌÍÑÓÒÖÔÇÎÂÑÒÕËÏÃÎßÐÑÆÑÕÈÓÏÑÏÈÐÈÇÉÏÈÐÕÃ
Q ’ÓÑÔÕÑÌÏÑÐÕÃÉÄÎÃÆÑÇÃÓ”‹”•ˆˆŠƒ‰‹ƒ35$&+7
ÛÃÓÐËÓÐÑÌ×ÖÐÍÙËËÊÃÜËÕÐÑÆÑÇËÔÍÃËÄÞÔÕÓÑÇÈÌÔÕÅÖáÜÈÏÖ
ÊÃÉËÏÖ
Q …ÑÊÏÑÉÐÞÓÃÊÎËÚÐÞÈÙÅÈÕÑÅÞÈÓÈÛÈÐËÂÅËÇÞÇËÊÃÌÐÃ
ÊÃÜËÕÐÞÈÇËÔÍËËÊÃÏÞÍÃáÜËÈÇËÔÍË
Q …ÞÔÑÍÑÍÃÚÈÔÕÅÈÐÐÞÈ/('VÅÔÎÈÇÔÕÅËÈàÕÑÆÑÅÞÔÑÍÃÂàÐÈÓÆÑ
à××ÈÍÕËÅÐÑÔÕßËÇÎËÕÈÎßÐÞÌÔÓÑÍàÍÔÒÎÖÃÕÃÙËËÃÕÃÍÉÈ
ÑÕÎËÚÐÑÈÅÑÔÒÓÑËÊÅÈÇÈÐËÈÔÅÈÕÃ
Q ”ÅÈÓØÒÎÑÔÍËÌÃÎáÏËÐËÈÅÞÌÔÅÈÕËÎßÐËÍÍÓÃÔËÅÑÌ×ÑÓÏÞ
Q –ÍÑÏÒÎÈÍÕÑÅÃÐÞÎÃÏÒÃÏË/('ËÊÏÈÐÂáÜÈÈÔÂÍÑÎËÚÈÔÕÅÑ
ËÎË7
Q …ÑÊÏÑÉÐÑÇÑÒÑÎÐËÕÈÎßÐÑÈÖÒÓÃÅÎÈÐËÈÔÅÈÕÑÏÔÒÑÏÑÜßá
ÓÈ×ÎÈÍÕÑÓÃ
Q ‡ÎËÐÐÞÈËÐÕÈÓÅÃÎÞÒÓÑ×ËÎÃÍÕËÚÈÔÍËØÑÔÏÑÕÓÑÅ
‘‘’ƒ‹‹$OIUHG3UDFKW/LFKWWHFKQLN*PE+
ÑÏÒÃÐËÂ$OIUHG3UDFKW/LFKWWHFKQLN*PE+ÂÅÎÂÈÕÔÂÑÇÐËÏËÊÅÈÇÖ
ÜËØÐÈÏÈÙÍËØÒÓÑËÊÅÑÇËÕÈÎÈÌÔÅÈÕËÎßÐËÍÑÅÅÔ×ÈÓÈÅÑÇÑÐÈÒÓÑ
ÐËÙÃÈÏÑÌÔÅÈÕÑÕÈØÐËÍËÔÑÊÇÃáÜËÏÐÑÅÞÈÔÕÃÐÇÃÓÕÞÅÑÕÐÑÛÈÐËË
ÅËÇÑËÊÏÈÐÂÈÏÑÔÕË×ÖÐÍÙËÑÐÃÎßÐÑÔÕËÇÑÎÆÑÅÈÚÐÑÔÕËÐÃÇÈÉÐÑÔÕË
ËàÐÈÓÆÑà××ÈÍÕËÅÐÑÔÕË
ÞÒÓÈÇÎÃÆÃÈÏÔÅÈÕÑÅÞÈÓÈÛÈÐËÂÅÔÑÑÕÅÈÕÔÕÅËËÔÑÔÒÈÙËÃÎßÐÞÏË
ÕÓÈÄÑÅÃÐËÂÏËËÓÃÄÑÕÃÈÏÐÃÏÈÉÇÖÐÃÓÑÇÐÑÏÖÓÑÅÐÈÅÑÏÐÑÆËØ
Ô×ÈÓÃØ
‹Ð×ÑÓÏÃÙËÂZZZSUDFKWJURXSFRP
69
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
|
|
|
|
|
Alfred Pracht Lichttechnik GmbH Am Seerain 3 35232 Dautphetal Germany +49 6466 9140-0 www.prachtgroup.com
Дискуссия
О нормировании искусственного освещения
О новом Своде Правил [1]
Приказом Министерства регионального развития РФ от 27.12.2010
№ 783 утверждён и введён в действие
с 20.05.2011 Свод Правил (СП) [1],
а в журнале «Светотехника» № 4 за
2011 г. группа авторов этого документа коснулась новых норм освещения
в нём [2].
Отметим ещё раз, что нового в указанном документе.
1. Нормируемые значения освещённости помещений приводятся в точках её минимального значения на рабочей поверхности для любых источников света (ИС), кроме оговоренных
случаев.
2. Отменено применение ЛН общего назначения (ЛОН) мощностью
100 Вт и более. Запрет на применение ЛОН меньшей мощности будет
вводиться позднее на основании соответствующих постановлений Правительства РФ. При этом ЛОН мощностью менее 100 Вт разрешается
применять только при невозможности использования других ИС. Отмечается, что на ГЛН указанный запрет
не распространяется.
3. Для общего освещения производственных помещений следует применять разрядные ИС и светодиоды.
4. Для общего освещения помещений общественных зданий следует
применять разрядные ИС и светодиоды. Исключается применение светодиодов в учреждениях дошкольного, школьного и профессиональнотехнического образования, а также
в основных функциональных помещениях лечебно-профилактических
учреждений. В них следует применять ЛЛ (в том числе КЛЛ) и ГЛН.
В остальных помещениях общественных зданий применение ГЛН для
общего освещения допускается только для удовлетворения архитектурнохудожественных требований.
5. В помещениях общественных зданий показатель дискомфорта М, нормируемый в предыдущей
редакции СНиП [3] для оценки дискомфортной блёскости ОУ, заменён на объединенный показатель
дискомфорта UGR, нормируемый
в евростандарте [4].
70
6. Основательно переработан раздел наружного освещения городских
и сельских дорог.
7. Полностью заменён материал по освещению автотранспортных
тоннелей.
8. Полностью заменён раздел аварийного освещения.
9. СП дополнен разделом аварийного освещения автотранспортных
тоннелей.
Ряд наших соответствующих комментариев приведён в таблице.
О содержании СанПиН [8]
СанПиН [8] разработан на основе
МГСН [13] с небольшими изменениями в части освещения помещений жилых и общественных зданий и введён
в действие 15.06.2003.
В по следующем были выпущены и введены в действие
СанПиН [14–16].
Характерно, что во вновь изданных
СанПиН требования к искусственному освещению, как правило, не соответствуют требованиям основного СанПиН [8]. (Это в части освещения помещений с ЭВМ отмечалось
в статье [17].)
СанПиН [16] содержит неправомерное требование «осветительные
приборы должны иметь пылевлагонепроницаемую арматуру», и теперь эксперты требуют во всех помещениях дошкольных учреждений,
в том числе с нормальной средой,
применять светильники, предназначенные для работы во влажных и сырых помещениях и не соответствующие по дизайну среде освещаемых
помещений.
Отметим также необходимость исключения из СанПиН [18] неправомерного требования «в состав проекта
должны входить расчёты, обосновывающие проектные решения по освещению с учётом характера зрительных работ». В соответствии с Постановлением Правительства РФ от
16.02.1987 № 87, в проекты необходимо включать только результаты расчётов, обосновывающих проектные решения, т. е. обеспеченные нормативные уровни освещённости [19].
И в з а к л юч е н и е , б ы л о б ы
целесообразно:
1. Решить вопрос о создании в нашей стране головной организации
по нормированию освещения, исключить двойные стандарты и выпустить единые нормы освещения зданий и помещений по примеру евростандарта [4]. С учётом европейского опыта разработать давно
ожидаемые нормы освещения: медицинских помещений; открытых
и закрытых спортивных зданий и сооружений; сельскохозяйственных зданий и сооружений.
2. На го сударственном уровне конкретизировать и претворить
в действия дополнительные меры
по уменьшению энергопотребления
ОУ.
3. Содержание СанПиН [8] и отдельных выпусков СанПиН привести
в соответствие с СП [1], исключив
двойные стандарты в нормировании.
4. Перевести на русский язык
евростандарт [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свод Правил СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23–05–95*».
2. Коробко А.А., Черняк А.Ш., Шмаров
И.А. Новые нормы освещения // Светотехника. – 2011. – № 4. – С. 62–64.
3. СНиП 23–05–95* «Естественное и искусственное освещение».
4. EN 12464–1:2002 «Light and Lighting –
Lighting of work places – Part 1: Indoor work
places».
5. ГОСТ 21.608–84 «Система проектной
документации для строительства. Внутреннее
электрическое освещение. Рабочие чертежи».
6. ГОСТ 21.607–82 Система проектной документации для строительства. Электрическое освещение территорий промышленных
предприятий. Рабочие чертежи».
7. Бабанова Ю.Б., Лунчев В.А. Потенциал энергосбережения при использовании системы управления внутренним освещением //
Светотехника. – 2011. – № 5. – С. 35–40.
8. Санитарные правила и нормы СанПиН
2.2.1/2.1.1.1278–03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
9. EN 1838:1999 «Lighting applications.
Emergency lighting».
10. Коробко А.А. Европейский стандарт
по аварийному освещению // Светотехника. –
2005. – № 3. – С. 49–54.
11. Свод Правил СП 3.13130.2009 «Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной
безопасности».
12. Свод Правил СП 31–110–2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых
и общественных зданий».
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Таблица
О содержании нового Свода Правил (СП) [1] в части освещения помещений промышленных
и общественных зданий
Требование СП
Комментарий
В п. 7.1. Состав и правила оформления рабочих чертежей для искусственного освещения помещений зданий и сооружений определены ГОСТ [5], а для искусственного освещения территорий промышленных
предприятий – ГОСТ [6].
Оба эти ГОСТ не соответствуют требованиям ПУЭ и современным требованиям к проектированию ОУ.
Необходимо разработать и согласовать с ведущими проектными организациями новые редакции этих ГОСТ, в том числе в части упрощения графики электрических сетей в помещениях.
В п. 7.3. Для искусственного освещения следует использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком
службы.
(В этом же пункте ограничивается применение ЛН общего назначения.)
В п. 7.4. Световая отдача источников света для общего
искусственного освещения помещений при минимально допустимых индексах цветопередачи не должна
быть меньше значений, приведенных в таблице 6.
Требования СП не соответствуют современным и давно реализуемым
в практической деятельности других стран требованиям к уменьшению
энергопотребления, а именно:
– применение для конкретных помещений люминесцентных ламп Т5 и Т8
с ЭПРА;
– ограничение применения светильников с ЛЛ с ЭмПРА;
– применение автоматизированных систем управления освещением с датчиками присутствия, датчиками освещённости и таймерами.
Нормативное внедрение указанных выше требований обеспечит значительное и конкретное уменьшение энергопотребления. Необходимо от
слов об экономии электроэнергии перейти к делу, необходимы действенные меры по уменьшению энергопотребления.
Один из наглядных примеров по экономии электроэнергии приведён
в статье [7].
В пп. 7.13 и 7.19. В целях контроля за энергопотреблением устанавливаются требования к максимально допустимой удельной установленной мощности общего
искусственного освещения помещений (промышленных и общественных зданий).
Эти требования целесообразно исключить, так как они будут выполняться при выполнении требований таблицы 6 СП. (К тому же, в евростандарте [4] они отсутствуют.)
В п. 7.25. Освещение лестничных клеток жилых зданий высотой более 3 этажей должно иметь автоматическое или дистанционное управление, обеспечивающее
отключение части светильников или ламп в ночное
время с таким расчётом, чтобы освещённость лестниц
была не ниже норм эвакуационного освещения.
Комплекс мер по уменьшению энергопотребления должен включать применение в общественных, промышленных и жилых зданиях автоматизированных систем управления освещением с датчиками присутствия, датчиками освещённости и таймерами.
Требование этого пункта несовременно и, к тому же, касается только жилых зданий высотой более 3 этажей.
В пп. 7.17 и 7.24. Коэффициент пульсации освещённости не должен превышать значений, указанных в таблицах 1 и 2 СП.
При проектировании освещения производственных помещений и помещений общественных зданий невозможно выполнить указанное нормативное требование, так как отсутствуют инженерные методы расчёта этого
коэффициента.
Применение ЭПРА исключает его нормирование. (По аналогии
с евростандартом [4].)
В п. 7.14. Для производственных помещений нормируется показатель ослеплённости (Р).
При проектировании освещения производственных помещений невозможно выполнить указанное нормативное требование, так как отсутствуют инженерные методы расчета показателя ослепленности.
В евростандарте [4] для производственных помещений и помещений общественных зданий нормируется объединенный показатель дискомфорта
UGR.
В отечественные нормы освещения производственных помещений также
целесообразно ввести UGR.
При проектировании показатель дискомфорта (М) рассчитывается через объединенный показатель дискомфорта UGR (см. с. 45 СП).
Для общественных зданий в СП нормируется UGR. В СанПиН [8] для общественных зданий нормируется М.
Не должно быть двойных стандартов и, соответственно, ненужной работы
для проектировщиков и служб эксплуатации ОУ, осложнений при экспертизе проектов.
М должен быть исключён из СанПиН и, соответственно, заменён на UGR.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
71
Аварийное освещение
Раздел по аварийному освещению в новой редакции соответствует требованиям евростандарта [9]. (Достаточно подробно они рассмотрены в статье [10].) Целесообразно дополнительно пользоваться данными этого раздела и соответствующими данными СП [11] при проектировании и эксплуатации ОУ.
В п. 7.109
По аналогии с п. 4.2 СП [12] целесообразно указать помещения, в которых
требуется применение аккумуляторов (третьего источника питания) для
резервного освещения и освещения зон повышенной опасности.
В п. 7.110
Целесообразно указать время работы резервного освещения.
В п. 7.111
Целесообразно указать расстояния между световыми указателями на путях эвакуации.
В п. 7.80
Исключить, так как текст этого пункта содержится в п. 7.76 СП.
Приложение К
Увеличена норма освещённости для электрощитовых и других технических помещений.
Приложение К целесообразно дополнить:
– требованием о том, что в каждом здании и сооружении должно предусматриваться помещение для хранения отработанных ртутьсодержащих ламп с последующей сдачей их для дезактивации в соответствующие
учреждения;
– целесообразно дополнить нормируемыми показателями освещения помещений и сооружений объектов коммунального назначения, опубликованными в МГСН [13].
13. Московские городские строительные
нормы МГСН 2.06.99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение».
14. СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 «Гигиенические требования к персональным электронно- вычислительным машинам и организации работы».
15. СанПиН 2.4.2.2821–10 «Санитарноэпидемиологические требования к условиям
и организации обучения в общеобразовательных учреждениях».
16. СанПиН 2.4.1.2660–10 «Санитарноэпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы в дошкольных организациях».
17. Пашковский Р.И. О реализации нормативных требований документов по искусственному освещению» // Светотехника. –
2004. – № 3. – С. 51–53.
18. СанПиН 2.2.1.1312–03 «Гигиенические
требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных
предприятий».
19. Постановление Правительства Российской Федерации от 16.02.2008 № 87 «О составе разделов проектной документации и требований к их содержанию».
Р.И. Пашковский, инженер,
корреспондент журнала
«Светотехника» в Санкт-Петербурге
72
Материалы МКО
Технический отчёт «Компьютеризированный подход
к характеристикам пропускания и поглощения
человеческого глаза»
В исследованиях в области глаз и оптической безопасности давно назрела потребность в ряде опорных данных по спектральному пропусканию и поглощению
человеческого глаза. Технический комитет ТС 6–15 собрал соответствующие спектральные данные из литературы и определил по ним лучшие варианты спектрального пропускания и поглощения компонентов человеческого глаза. После критического рассмотрения эти данные были табулированы в виде компьютерных информационных файлов с разделительной запятой. Они касаются пропускания и поглощения прозрачных глазных сред, включая роговую оболочку, внутриглазную жидкость,
хрусталик и стекловидное тело молодых (до 10 лет) глаз человека и макаки-резуса
в диапазоне длин волн 0,2–2,5 мкм. Табулированы также данные по коэффициенту пропускания прозрачных сред (в целом) человеческого глаза в диапазоне длин
волн 0,3–0,7 мкм, а также аналогичные данные для возрастного интервала 1–100
лет. Все эти данные могут быть скачаны с сайта МКО.
Отчёт написан на английском языке с кратким описанием на французском и немецком. Он содержит 66 с., 23 рис. и 9 табл. и легко доступен через Национальные
комитеты МКО или интернет-магазин МКО (http://www.techstreet.com/cgi-bin/joint.
cgi/cie).
Цена отчёта – €135. (Члены Национальных комитетов получают скидку на 66,7 %.)
Пресс-релиз
Апрель 2012 г.
ОПЕЧАТКА
В статье «О биологическом эквиваленте излучения светодиодных и ламповых источников света с цветовой температурой 1800–10000 K» (№ 3 за 2012 г., с. 8, первая
формула сверху правой колонки) вместо B(λ) должно стоять V(λ).
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА МИХАЙЛОВИЧА ЦАРЬКОВА
(29.03.1925–15.07.2012)
Ушёл из жизни, на 88-м году,
видный российский светотехник, главный специалист ООО
«ВНИСИ» Владимир Михайлович
Царьков.
В.М. Царьков – участник
Великой Отечественной Войны:
в 18 лет ушёл на фронт, был командиром пулемётного расчёта
в 12-й гвардейской Пинской дивизии, получил тяжёлое ранение
при форсировании Днепра и закончил войну в Берлине в 1945 г.
За боевые заслуги награждён орденами и медалями.
В 1946 г. поступил в МЭИ
и закончил его по специальности «Светотехника». Начал работать в ВЭИ, а с 1952 г. до последнего времени работал во
ВНИСИ. Прошёл путь от инженера до заведующего лабораторией архитектурного и спортивного
освещения.
В.М. Царьков являлся главным специалистом по наружному архитектурному и спортивному освещению России. Под
его руководством в 1955 г. было
спроектировано и осуществлено
освещение крупнейшего московского спортивного комплекса
в Лужниках. В 1957 г. он возглавил
проектирование наружного архитектурного освещения Москвы
(высотные здания, Московский
Кремль, улицы и др.) для прове-
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
дения Международного фестиваля молодёжи и студентов.
Владимир Михайлович принимал самое активное и плодотворное участие в проектировании
и создании осветительных приборов для архитектурного и спортивного освещения. Прожекторы
Гусевского завода светотехнической арматуры для освещения
кремлёвских объектов были созданы при его творческом активном участии.
В дальнейшем В.М. Царьков
возглавлял ряд крупных отечественных проектов, в числе которых: многократные реконструкции архитектурного освещения Московского Кремля,
включая Дворец Съездов; освещение спортивных объектов «Олимпиады-80» в Москве,
Ленинграде, Киеве, Минске
и Таллине для проведения цвет-
ных телевизионных международных трансляций с мест
соревнований.
Успешная работа Владимира
Михайловича была отмечена правительственными наградами (орденами, медалями) и почётными
грамотами Минэлектро СССР.
В.М. Царьков – автор нормативных документов по архитектурному и спортивному освещению (ВСН-1–73, СНиП), а также –
множества публикаций.
Он был активным участником всех всесоюзных светотехнических конференций, семинаров и ряда дискуссий в журнале
«Светотехника» по проблемам
светотехнической науки.
Владимир Михайлович был исключительно разносторонним человеком: живо увлекался музыкой, фотографией, живописью,
путешествиями, охотой, до 82
лет катался на любимых горных
лыжах.
Память о В.М. Царькове, большом специалисте-светотехнике,
солдате Великой Отечественной
войны и интересном человеке сохранится в сердцах всех, кто его
знал.
Редакция и редколлегия
журнала,
сотрудники ООО «ВНИСИ»,
ученики, коллеги и друзья
73
Международная конференция «SVĚTLO 2011»
С 21 по 23 сентября 2011 г.
в столице Чешской Республикии Праге состоялась очередная,
19-я, Международная конференция по освещению «Světlo 2011»
(«Light 2011»), основной темой
которой являлись экология, экономия и эффективность. В научном комитете конференции приняли участие специалисты Австрии, Венгрии, Норвегии, Польши, Poссии, Словакии, Словении,
Турции, Финландии и Чехии. Работа конференции проходила в двух
секциах, на английском и чешском языках с синхронным переводом в главном зале и на секции
постеров.
В выставке, сопровождавшей
конференцию, приняли участие 28
фирм, в том числе 11 зарубежных
(АВВ, Ami, ELV, Erco, GE Hungary,
Hellux, Osram, Zumtobel и др.) и 17
чешских (Elektrosvit Svatobořice,
Halla, МТМ, Inge, Trevos, Vyrtych
и др.), которые представили свои
новинки – в основном светильники для уличного и промышленного освещения с современными высокоэффективными разрядными,
в том числе индукционными, и светодиодными ИС. В работе конференции участвовали 220 специалистов (в том числе 30 зарубежных)
из 10 стран, включая представителя РФ проф. Ю.Б. Айзенбергa.
На конференции было прочитано 70 докладов. Краткое содержание некоторых из них приводится ниже.
В своём пленарном докладе
«Настоящее и будущее светотехники» проф. Й. Хабел и инж. П.
Жак из «ЧВТУЗ» (Прага) подчеркнули большое значение светотехнической науки и практики в обществе. С незначительными сокращениями доклад опубликован
в «Светотехнике» № 2 за 2012 г.
Проф. Ю.Б. Айзенберг в своём докладе «Комплексный подход к проектированию инженерных систем
(освещения, отопления, кондиционирования) в зданиях – эффективный путь энергосбережения» подчеркнул, что существенное снижение потребления электроэнергии в зданиях может быть
74
достигнуто, когда инженерные
системы (естественного и искусственного освещения, вентиляции,
кондиционирования воздуха и отопления) будут грамотно комплексно проектироваться. В докладе
были также приведены примеры
ОУ с полыми световодами в ряде
стран и намечены пути их дальнейшего развития. Д-р. П. Ларсен
и д-р.Т. Мьос (Norconsult AS, Норвегия) в докладе «Наружное освещение – правильное освещение
в любое время» проанализировали возможности энергосбережения в условиях своей страны путём управления наружным освещением в зависимости от погоды
и уровня транспортного движения. Инж. В. Дворжачек в докладе «Освещение и энергетическая
оценка зданий» рассмотрел основное различие между оценкой энергетических требований к освещению зданий по евростандарту EN
15193, на основании которого проводится взаимное сравнение зданий аналогичного типа, и оценкой
посредством энергетичекого аудита, который служит для определения фактических энергетических
требований к зданиям и поиска
возможностей энергосбережений
и должен исходить из реальных
данных.
Целый ряд докладов был посвящён ОУ со светодиодами (СД). Интересный доклад сделала проф.
С. Онайгил из Стамбульского технического института, посвящённый
технико-экономическому сравнению светильников с СД (несколько вариантов с разным уровнем
цен) и светильников с НЛВД и МГЛ
в ОУ уличного освещения. Расчётно показано, при каких условиях
(цена и световая отдача светильника) внедрение СД становится
экономически выгодным. Аналогичной задаче был посвящён и доклад авторов из «ВГИ-ТУ» (Острава) инж. Т. Новака, проф. К. Сокански и инж. Я. Шнобл) «Тенденции
развития светильников со светодиодами для наружного освещения«.
В докладе З. Царбола и Я. Шумиха
(«ВГИ-ТУ», Острава) «Возможности развития светильников со све-
тодиодами» были перечислены
основные проблемы, которые необходимо решать при разработке и производстве светильников
с СД. Инж. И. Скала, сотрудник
фирмы «Элтодо-Цителум», которая обслуживает уличное освещение Праги, привёл в своём докладе «Светильники со светодиодами в уличном освещении» интересные данные по результатам
эксплуатации пилотной ОУ со светильниками с СД в одном из центральных районов Праги, где до
тех пор использовались светильники с НЛВД. Двухлетний опыт
показал, что, несмотря на весьма положительную оценку нового освещения со стороны пешеходов и водителей, проявились некоторые проблемы в работе СД
и ПРА для них, которые необходимо учитывать при разработке
новых ОУ. Инж. А. Мухова («ПТД
Мухова») в докладе «Рационализация наружного освещения
г. Остравы» рассказала об опыте
с аналогичной пилотной ОУ с СД
в городе и о путях возможной экономии энергии с помощью современных светильников, источников света и устройств управления
освещением.
Известный словацкий специалист в области естественного освещения доктор техн. наук
Р. Киттлер (Институт строительства и архитектуры Словацкой
академии наук, Братислава) в докладе «Поиск новых критериев
освещения интерьеров» дал краткий исторический обзор по данной теме и подчеркнул, что из-за
разного характера дневного и искусственного освещения критерии
их оценки существенно различны.
При этом, по мнению докладчика, необходимо разработать единую систему пректирования, оценки, методов измерения и критериев достаточности и качестваа
освещения.
Темой 5 докладов явились светотехнические измерения. Инженеры Я. Шкода и П. Баксант
(«ВТУЗ», Брно) в докладе «Фотометрия светодиодных источников
света» привели сравнение кривых
светораспределения разных светодиодных источников света. Инженеры М. Вик и М. Викова («ТУ»,
Либерец) выступили с докладом
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
«Влияние ширины спектрального интервала на расчёт колориметрических параметров цветных
объектов», в котором привели результаты расчёта координат цвета с использованием разных методов расчёта. Они подтвердили
правильность выводов, предложенных в последней рекомендации МКО, о том, что для получения
достаточной точности практических расчётов можно пользоваться
данными с интервалом длин волн
между ними в 5 нм. Инженеры М.
Марек, Р. Голчакова, П. Стоклас и
П. Сташ («ВГИ-ТУ», Острава) сообщили о создании экспериментальной лаборатории по измерению основных параметров плазмы
разрядных ламп (ламп тлеющего
разряда, ЛЛ, КЛЛ, РЛНД и РЛВД).
Те же авторы в другом докладе
представили установку для учебных измерений параметров разряда по предмету «Физика плазмы».
Инженеры Д. Глубень и Л. Беня
(«ТУ», Кошице, Словакия) привели результаты измерений электрических и световых параметров
ЛЛ с разными ПРА. Инженеры М.
Крбал и П. Баксант («ТУ», Брно)
сделали доклад «Влияние температуры на эксплуатационные параметры малогабаритных источников света», в котором показали
значительность влияния температуры p–n-перехода на световую отдачу мощных СД.
Несколько докладов касались
источников света. Т. Майкснер
в своём выступлении «Индукционные лампы в наружном освещении» критически прошёлся
по конструкциям светильников некоторых фирм с индукционными
лампами, при использовании которых в ОУ не выполняются требования сответствующих стандартов. Проф. Й. Хабел и инж. П.
Жак в докладе «Сравнение классических и полупроводниковых ИС
на практике» проинформировали
о современном состоянии науки
и техники в области полупроводниковых ИС и сравнили параметры светильников с СД и с классическими ИС в некоторых областях применения. Инж. Ф. Краснян
и др. («ГТУ», Братислава) в докладе «Зависимость светового потока
ИС от температуры» привели данные своих измерений параметров
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
КЛЛ, индукционных ламп, НЛВД
и СД, которые позволяют устанавливать реальное значение коэффициента запаса ОУ для конкретных условиий эксплуатации.
Предметом нескольких докладов было влияние света на организм человека. Проф. Г. Бизяк
и доктор М.Б. Кобав из Люблянского университета (Словения)
проинформировали о проведённых ими исследованиях влияния
спектрального состава излучения
СД на секрецию гормона мелатонина. При этом ими было установлено, что монохроматический
жёлтый свет НЛНД и свет оранжевых СД оказывают слабое влияние на секрецию мелатонина, в то
время как свет СД с высокой коррелированной цветовой температурой – большое. Инж. Я. Залешак, проф. Й. Хабел («ЧВТУЗ»,
Прага) и проф. К. Сокански («ТУ»,
Острава) в докладе «Обзор современных знаний в области сумеречного зрения» касались светотехнических расчётов в условиях сумеречного зрения с актуальными примерами использования
новых СД. Инж. И. Пенн («ТУ»,
Острава) и магистр А. Кадулова
(Университет им. Палацкого, Оломоуц) выступили с обзорным докладом «Свет и здоровье человека», довольно подробно рассмотрев работу отдельных частей глаза человека.
Инж. И. Новотны (FCC Public)
в докладе «Пересмотр европейских стандартов по освещению
и терминологии» информировал
о последнем пересмотре стандартов EN 12655:2011 «Свет и освещение. Основные понятия и критерии для определения требований
к освещению» и EN 12464:2011
«Свет и освещение. Освещение
рабочих мест. Часть 1: Внутренние
рабочие помещения».
В заключение хочется отметить
большое участие молодых специалистов, владеющих английским
языком, и приятные встречи бывших студентов кафедры светотехники МЭИ из Чешской Республики с проф. Ю.Б. Айзенбергом, недавно отметившим свой юбилей
в полной рабочей форме.
В. Дворжачек, инженер, Чешский
национального комитет МКО
Решения oчередного
общего собрания
членов НП ПСС
На прошедшем годовом собрании НП ПСС приняты чрезвычайно важные решения, позволяющие развивать Партнёрство,
активнее влиять на рынок и государственные органы власти.
Расширен состав Правления
до 5 членов и проведены довыборы его новых членов. На вакансии в расширенное Правление
выбраны – независимый член
Правления С.Г. Никифоров, руководитель испытательного центра «Архилайт», и независимый
член Правления А.Н. Морозов,
директор департамента программ стимулирования спроса
ОАО «Роснано».
НП ПСС решило создать Систему добровольной сертификации светодиодной продукции,
основанной на авторитете, независимости и прозрачности
НП ПСС. До конца 2012 г. предстоит разработать комплекс документов, описывающих Систему и правила её работы, порядок аккредитации испытательных
центров и перечень параметров,
по которым будет вестись сертификация. Система будет строиться на утвержденных Госстандартом методиках испытаний
и не будет подменять обязательную сертификацию продукции.
По предложению ОАО «Российская электроника» и проф.
МГУ А.Э. Юновича решено
сформировать рабочую группу по разработке «Программы
развития светодиодной промышленности и светодиодного освещения на период до 2020 года»
Приняты изменения в Уставе и Внутренних положениях НП
ПСС, уточняющие вопросы передачи членства при реорганизации, оплаты членских взносов и открытия филиалов и представительств. Обновлённые документы будут опубликованы
на сайте НП ПСС в ближайшее
время.
75
«LUGA Line»
«LUGA Shop»
I E)=(%% %%
$
ǏdzDZǴǰǪǯǷǸȃǾǭǪǭǬǩǪǰǭȄǩǰȄǶǭǶǷǪDZȀ
ǶǧǪǷdzǵǪǨǸǰǭǵdzǧǥDzǭȄ©/L&6,QGRRUª
ǗǪǺDzdzǰdzǨǭȄ©&2%ª
!" #$$#%
%&%%!
©/8*$/LQHªǖLJNJǗǓljǍǓljǒǠNJǑǓljǘǐǍljǐǤ
ǐǍǒNJǎǒǠǚǖLJNJǗǍǐǡǒǍǏǓLJnjDžǑNJǒDžǐDžǑǔ7
Ǎ7
' (%% %%&
!)%&
*((
%###!
+%&&& , . %%!
ǑdzǩǸǰȁǶǩǪǵǫǥǷǪǰǪDZ
ǑdzǩǸǰȁǶǩǪǵǫǥǷǪǰǪDZǭ
ǩǭǹǹǸǬdzǵdzDZ
/
!+%%&%% ,
# % $,%% %
#
# 0102!
Â3 4%15!5556785,95:
Â;*%.4<.#
Â= %42>?=0@A25B
Â)#%
©/8*$6KRSªǖLJNJǗǓljǍǓljǒǠNJǑǓljǘǐǍljǐǤ
ǓǖLJNJǞNJǒǍǤǑDžLjDžnjǍǒǓLJǍǔǓǑNJǞNJǒǍǎ
C%% %% %
D% %
% % !
Â3 4%15!5556785,95:
ÂE
%95>?=
Â)$%.%FG42H
Â;*%.4<.#
ZZZYRVVORKVFKZDEHFRP
Журнал обращается
Министру промышленности и торговли
19.06.2012 Исх. № 196
Глубокоуважаемый
Валентинович!
Российской Федерации Мантурову Д.В.
Денис
Настоящим письaмом выражаем Вам свое
почтение и просим рассмотреть вопрос об
исключении из запрета на оборот ламп накаливания, применяемых для целей освещения на территории РФ (предусмотренный п.8
ст.10 федерального закона № 261-ФЗ «Об
энергосбережении и о повышении энергетической эффективности …» от 29.11.2009) галогенных ламп, а также ламп направленного
света (рефлекторных ламп).
Необходимо отметить, что распространение указанного выше запрета на галогенные
и рефлекторные лампы накаливания, применяемые для целей освещения, может нанести
значительный ущерб интересам экономики
РФ, так как, в отличие от традиционных ламп
накаливания, ни российская, ни мировая светотехническая промышленность не производит альтернативных источников света. Отечественное производство этих двух групп ламп
составляет около 1 млн. штук в год, объем
импорта в 2011 году – 79 млн. штук.
В мировой и отечественной светотехнической практике галогенные лампы накаливания являются энергосберегающей альтернативой традиционным лампам накаливания,
позволяющей экономить до 30 % электроэнергии, в связи с чем в европейских странах
в настоящее время они не подлежат запрету
(Директива Европейского Союза ЕС 244/2009
с дополнениями ЕС 859/2009). Что касается
рефлекторных ламп, европейское законодательство пока не затрагивает их вообще.
К сожалению, существующая общая формулировка по запрету ламп накаливания яв-
ляется неоднозначной, допускает множественные толкования, в связи с чем мы обращаемся к Вам с просьбой внести поправки
в федеральный закон и исключить из общего запрета на производство и применение
ламп накаливания галогенных и рефлекторных ламп.
Настоящую просьбу поддерживают партнеры журнала «Светотехника» – активные
участники светотехнического рынка (включая ВНИСИ, НИИИС, ведущие отечественные
фирмы, а также фирмы Philips, Osram, Thorn,
Zumtobel, Vossloh-Schwabe и др.)
Ответ будет опубликован в журнале.
Гл. редактор журнала «Светотехника»,
академик АЭН РФ,
доктор техн.наук, профессор
Ю.Б. Айзенберг
Министру промышленности и торговли
Российской Федерации Мантурову Д.В.
25.06.2012 Исх. № 204
В дополнение к нашему письму от 19.06.2012 г. № 196
Глубокоуважаемый
Валентинович!
Денис
Обращаемся к Вам по исключительно
важному вопросу о реализации федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности…» от 29.11.2009 года. Этим законом
предусмотрено поэтапное снятие с производства ламп накаливания с целью замены
их более эффективными источниками света.
Первый этап был начат в 2011 году снятием
с производства ламп накаливания мощностью 100 Вт и более (пункт 8 статьи 10 данного закона).
Необходимо отметить, что сроки введения
поэтапного снятия с производства ламп накаливания не были подкреплены опережающим
или одновременным развитием производства
альтернативных компактных люминесцентных ламп и светодиодных ламп с аналогичным световым потоком при меньшей мощности. Вместе с тем лампы накаливания являются основным источником света в быту –
простым, дешевым и привычным.
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Под запрет оборота попадают также
лампы специального назначения (самолетные, судовые, железнодорожные, для медицинской техники, декоративные, галогенные лампы накаливания и другие).Это создает серьезные проблемы для потребителей
данных ламп в различных отраслях экономики, особенно на предприятиях обороннопромышленного комплекса.
Такая ситуация привела к тому, что ламповые заводы, ощущая большую потребность, перешли на производство ламп мощностью 93–98 Вт (вместо 100 Вт), но в тех же
объемах. Население стало приобретать эти
лампы и запасать их в больших количествах.
Общий объем производства ламп накаливания не уменьшился, а увеличился (с 547 млн.
шт. в 2009 году до 587 млн. шт. в 2010 году,
в 2011 г. – на уровне 2009 года). Масштабы
импорта ламп накаливания остались приблизительно на том же уровне (250 млн. шт.
в 2009 г. и 227 млн. шт. в 2011 г.). Объем
импорта компактных люминесцентных ламп
резко возрос за этот период с 62 до 107 млн.
штук.
С 2014 года должны сниматься с производства лампы мощностью 75 Вт и выше.
Это может привести к дальнейшему ухудшению ситуации.
Во избежание этого предлагается:
– внести корректировку в пункт 8 статьи
10 закона № 261-ФЗ, перенеся срок начала
реализации второго этапа по исключению из
оборота ламп 75 Вт и большей мощности на
2016 год, с 2017 года – ламп 60 Вт и с 2018
года – ламп 40 Вт.
– принять действенные меры на государственном уровне для развития за период 2012–2015 годы собственного массового
производства компактных люминесцентных
ламп и светодиодных ламп при условии резкого снижения цены на последние.
Настоящее предложение поддерживает Ассоциация светотехнических предприятий РФ, Торговая светотехническая ассоциация, ВНИСИ, ВНИИИС, а также партнеры
журнала «Светотехника», ведущие фирмыпроизводители светотехнических изделий.
Гл. редактор журнала «Светотехника»,
академик АЭН РФ, доктор техн.наук,
профессор Ю.Б. Айзенберг
77
ОТ РЕДАКЦИИ
Редакция не удовлетворена формальным ответом, не рассматривающим вопрос по существу, и
поэтому обратилась с письмом на эту же тему в Минэкономразвития России.
Результат будет сообщён по получении ответа.
78
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
Компания “ЛЕД-Эффект” производит широкий ассортимент
высококачественных светодиодных светильников
ИНТЕРЬЕРНОЕ
ОСВЕЩЕНИЕ
ПРОМЫШЛЕННОЕ
ОСВЕЩЕНИЕ
ОСВЕЩЕНИЕ
ДЛЯ ЖКХ
УЛИЧНОЕ
ОСВЕЩЕНИЕ
Компания “ЛЕД-Эффект” осуществляет полный цикл производства
энергосберегающих световых приборов на собственном
предприятии, включая: производство электронных компонентов,
блоков питания, корпусных изделий.
РОССИЙСКИЙ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬ
ПРИМЕНЯЮТСЯ
ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ,
НАДЕЖНЫЕ СВЕТОДИОДЫ
NICHIA (ЯПОНИЯ)
СВЕТИЛЬНИКИ НЕ СОДЕРЖАТ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
СВЕТИЛЬНИКИ
УСТОЙЧИВЫ К ПЕРЕПАДАМ
РАБОЧЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
ВСЕ СВЕТИЛЬНИКИ
СЕРТИФИЦИРОВАННЫ
ООО «ЛЕД-Эффект» 115230, г.Москва, Варшавское шоссе д.42
«СВЕТОТЕХНИКА», 2012, № 4
79
ПАРТНЁРЫ ЖУРНАЛА
КЭТЗ ЛЗСИ
БРОНЗОВЫЕ
СЕРЕБРЯНЫЕ
ЗОЛОТЫЕ
ПЛАТИНОВЫЕ
БРИЛЛИАНТОВЫЕ
Редколлегия и редакция с большим удовлетворением отмечают организацию сообщества «Партнёры журнала
«Светотехника» и выражают благодарность нашим первым Партнёрам, поверившим во взаимную эффективность
такого сотрудничества.
НИИИС
Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № 77-1080 от 9 ноября 1999 г., выданное Министерством Российской Федерации
по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Тираж 1200. Цена свободная.