ПроСвет

ПроСвет
Светодиоды
Применение в городском
ииархитектурном
архитектурномосвещении)
освещении
Сергей Богданов, менеджер по развитию бизнеса в сегменте архитектурного освещения «Philips»
Инновационные системы освещения помогают городским властям снижать потребление
энергии и расходы на техническое обслуживание оборудования, что, в конечном счете,
позволяет городам быть устойчивыми*. С точки зрения обычных горожан, свет делает
их нахождение на улице в темное время суток комфортным и повышает безопасность на
дорогах. Наконец, освещение выполняет важнейшую эстетическую функцию, формируя
ночной облик города и делая его благоприятным для жизни.
Искусство и наука освещения городов
44
Сегодня сложно представить город, улицы которого не освещены в
темное время суток. Уличные фонари, праздничные гирлянды, наружная
реклама, декоративная подсветка фасадов зданий и др. — все это создает
целую симфонию света. Ее гармоничность зависит от грамотного планирования городского освещения и централизованного управления. Если
раньше от освещения требовалось обеспечивать видимость в темное
время суток и соответствовать государственным нормам, то в настоящее
время с учетом возросших потребностей и новых технологий задача стала более комплексной.
Мировое население стремительно увеличивается и переселяется в города, возрастает потребление энергии и ресурсов. По данным Отдела народонаселения ООН, в период с 2011 по 2050 год численность мирового населения повысится на 2,3 млрд. и достигнет 9,3 млрд. человек. А число городского населения возрастет на 72%, с 3,6 млрд. (2011) до 6,3 млрд. (2050). В свою
очередь, спрос на освещение увеличивается в геометрической прогрессии,
при этом ресурсы далеко не бесконечны, из-за чего их стоимость со временем только растет. Городские власти ищут способ, который позволит сократить расходы, повысить рентабельность систем и получить освещение, которое было бы функционально, энергоэффективно, экономично и эстетично.
Эти задачи успешно могут быть решены за
счет использования светодиодов, которые с каждым днем получают все большее распространение. Это является одной из ключевых тенденций,
определяющих развитие рынка. Следует отметить, что одна из важных ролей в популяризации
светодиодов принадлежит государству.
Работа в этом направлении была начата в
2009 году после того, как энергоэффективность
и энергосбережение были включены в число пяти приоритетных направлений модернизации экономики. В том же году был принят и
вступил в силу федеральный закон № 261 и соответствующая государственная программа, в
рамках которой продажи 100-ваттных ламп накаливания с 2011 года были запрещены. Также
было принято решение, что как минимум 5% муниципальных закупок должно приходиться на
светодиоды. А в 2011 году с целью разрешения
широкого применения светодиодов был изме-
нен СНиП 23-05-95, регулирующий использование уличного освещения. По оценке министра
энергетики РФ Александра Новака, за два года
реализации федеральной программы по энергосбережению энергоемкость российского валового внутреннего продукта снизилась более
чем на 5,5%, фактически достигнув докризисного уровня. К настоящему времени во всех субъектах Российской Федерации приняты свои региональные программы повышения энергоэффективности, включающие в себя, в том числе,
модернизацию систем уличного освещения.
* Устойчивый город или экогород — это город,
спроектированный с учетом влияния на окружающую
среду, населенный людьми, стремящимися минимизировать потребление энергии, воды и продуктов питания, исключить неразумное выделение тепла, загрязнение воздуха углекислым газом CO2 и метаном,
а также загрязнение воды.
Светодиод — полупроводник, излучающий свет
определенного цвета. Он кардинально отличается от
традиционных источников света, таких как лампы
накаливания, люминесцентные лампы и разрядные
лампы высокого давления. В светодиоде нет газа и
нити накала, он не имеет хрупкой стеклянной колбы и
потенциально ненадежных подвижных деталей.
45
ПроСвет
Преимущества использования
светодиодов в уличном освещении
Являясь сравнительно новой технологией, светодиоды в большинстве случаев превосходят традиционные источники света по энергоэффективности, качеству света, рентабельности и экологичности. Светодиоды обеспечивают экономичное использование энергии по сравнению с предыдущими поколениями источников света.
Относительно малая светящая поверхность позволяет использовать более эффективную оптику и лучше управлять светом. А качество света
белых светодиодов теперь сравнимо с качеством света КЛЛ, разрядных
ламп высокого давления и люминесцентных ламп. Более того, светодиодные источники излучают свет в нужном направлении, что позволяет минимизировать световое загрязнение** городов, негативно влияющее на
жизнь экосистемы. Последние достижения в области производства светодиодов обеспечивают постоянство цвета и цветовую температуру, эквивалентные или превосходящие эти характеристики у традиционных
источников света. Светодиоды обладают существенно увеличенным полезным сроком службы по сравнению с традиционными источниками
света. В результате этого сокращаются затраты на замену и обслуживание. Таким образом, экономия на обслуживании и замене ламп в уличных светильниках зачастую превышает экономию на электроэнергии.
С момента появления светодиодов ежегодно отмечается 35-процентное повышение их эффективности по параметрам светового потока. При
этом уже в течение нескольких десятилетий происходит ежегодное снижение стоимости светодиодов в среднем на 20%. Другими словами, общая эффективность светодиодов удваивается каждые 1,5–2 года. Высокая
прочность, устойчивость к внешним воздействиям, малые габариты, электро- и взрывобезопасность и связанное с этим удобство транспортировки
и эксплуатации — также немаловажные достоинства. Отдельно стоит упомянуть и об экологической безопасности полупроводниковых светильников. В нашей стране, где только 30% люминесцентных ламп, содержащих пары ртути, утилизируются по правилам, внедрение безопасных
LED-технологий особенно актуально. Наконец, управление работой светодиодных систем освещения может осуществляться при помощи цифровых контроллеров, обеспечивающих максимальную эффективность и
высокую гибкость.
** Световое загрязнение — осветление ночного неба искусственными источниками света, свет которых рассеивается в нижних слоях атмосферы.
46
Пространство
для совершенства
Надо отметить, что светодиодное освещение еще не решает всех задач. Белые светодиоды уже зарекомендовали себя в качестве альтернативы для разрядных ламп высокого давления и люминесцентных трубчатых ламп, но
должно пройти еще некоторое время, пока будут усовершенствованы некоторые аспекты.
Основным недостатком является все еще высокая изначальная стоимость светодиодов.
Впрочем, здесь надо напомнить о понятии «общая стоимость владения» (ОСВ на русском, или
же TCO от англ. Total Costof Ownership). Это общая стоимость покупки для владельца, включающая в себя, помимо цены, стоимость установки, обслуживания и эксплуатации системы
освещения в течение всего ее срока службы.
Светодиодные системы освещения обеспечивают значительное снижение ОСВ по сравнению
с традиционными технологиями, посредством
снижения «стоимости света». Это обеспечивается главным образом за счет снижения затрат на
электроэнергию, потребляемую светодиодными
источниками света, а также за счет снижения затрат на обслуживание в течение полезного срока службы. Затраты на обслуживание включают в себя как стоимость ламп, так и стоимость
работы по их замене. Кроме этого, пониженное
выделение тепла обеспечивает снижение тепловой нагрузки и снижает затраты на кондиционирование воздуха.
Важно понимать, что на данном этапе развития светодиодной технологии качественный
продукт не может стоить дешево. Хотя в последнее время на рынке можно наблюдать активный приток дешевой продукции. Светодиодное
освещение — это не столько лампы, сколько система, которая будет давать результат при нормальном функционировании всех составных частей. Например, необходимо правильно подсоединить светодиод: напряжение питания светодиода значительно меньше напряжения питания обычных ламп накаливания, поэтому светодиоды соединяют последовательно или используют преобразователи напряжения.
ПроСвет
Сберечь энергию. Сохранить жизни
48
От правильного освещения зависит больше, чем кажется на первый
взгляд. Оно может сделать город ярче, красочнее, поднять настроение
жителей и гостей, а также привлечь туристов. В хорошо освещенных
районах снижается уровень преступности. Наконец, грамотная иллюминация может спасти жизни людей, снизив количество аварий на дорогах. В июне 2012 года были опубликованы результаты независимого
международного исследования Philips и The Climate Group, которые доказали, что использование светодиодного уличного освещения поможет
властям города снизить уровень потребления электроэнергии до 85%.
Жители городов, участвовавших в эксперименте, подтвердили, что улучшилась видимость, появилось чувство безопасности, которого не было
при традиционном тусклом освещении. Экспериментальный проект проводился в течение 2,5 лет в 15 точках 12 городов по всему миру, включая
Нью-Йорк, Лондон, Калькутту и Сидней.
Белый светодиодный свет позволяет водителям быстрее и на большем расстоянии заметить препятствие на дороге. Это дает драгоценные
дополнительные секунды на торможение, если вдруг на дорогу выскочит ребенок, велосипедист, пешеход или собака. В штате Нью-Йорк, городе Трой, компания Philips провела исследование, целью которого стало выяснить, улучшает ли белый свет периферическое зрение автомобилистов. Рядом с участком дороги располагался специальный щит, стимулирующий движение на дорогу и с дороги. Тринадцать испытуемых
прошли серию тестов в дневное время и ночью при двух типах освещения — с белым освещением и желтым от натриевых ламп высокого давления. Всего было проведено 686 отдельных испытаний, где на дорогу
выезжал щит, движущийся хаотично в разных направлениях. Водителю
необходимо было ускоряться при перемещении щита от дороги и тормозить при его приближении. Результаты показали значимую разницу реакции при белом и желтом освещении. Как при ускорении, так и при торможении реакция с белым светом была намного быстрее.
Чтобы объект был различим, требуется
определенная разница освещенности (контраста) между объектом и фоном. Пониженный порог контраста означает, что объект обнаружить
легче. Тесты показывают, что белый свет дает
более низкий порог, чем желтый свет, особенно при больших углах отклонения от оси и низких уровнях освещенности. Это значит, что люди и другие объекты легче различимы при белом свете, который дает больше безопасности
водителям и другим участникам дорожного движения, значительно снижая уровень аварийности на дорогах, а значит, и количество несчастных случаев.
Белый свет обеспечивает людям чувство защищенности. Благодаря превосходной цветопередаче и высокой воспринимаемой яркости
легче различать объекты, цвета, формы и детали окружающих предметов. Например, легче
узнать лицо даже на расстоянии, что существенно уменьшает состояние тревожности на темных улицах. Белый свет дает более ровное освещение, без теней. Последние проведенные исследования показывают, что улучшение освещения снижает страх перед преступностью. Белый
свет также улучшает качество охранного видеонаблюдения CCTV, предоставляя более четкие
кадры происходящего.
В 2000 году Институт криминологии г. Кембридж провел два исследования в двух городских зонах Великобритании, изучая влияние
уличного освещения на уровень преступности.
В г. Дадли (Великобритания) уровень преступности в экспериментальной зоне сократился на
41% по сравнению со снижением на 15% в другой контрольной зоне. В г. Стоук сокращение на
43% в экспериментальной зоне и на 45% в двух
примыкающих зонах, и это по сравнению со
снижением всего на 2% в двух контрольных зонах без изменения освещения. Исследователи
пришли к выводу, что экономия средств от сокращения преступности превысила финансовые
затраты на улучшение освещения улиц где-то в
2,4–10 раз через 1 год.
ПроСвет
Высветить лучшее в ночном пейзаже
Требования к городскому освещению меняются. Сегодня мегаполисам требуется нечто большее, чем просто свет в темноте и безопасность
на улицах, его используют, чтобы создать особую атмосферу, преображающую город в темное время суток. Оно дает вторую идентичность городу, показывая ночью его второе «я» — яркое, зрелищное и созданное
для комфорта гостей города и его жителей. Светодиоды — практичное
решение для наружного освещения в городах. Они позволяют дизайнерам использовать динамическое освещение, предполагающее различные сценарии — от повседневного до праздничного.
Белый светодиодный свет — не единственно возможный выбор для
освещения улиц и зданий ночью, однако он предлагает невероятную гибкость решений, которой может не хватать в других случаях. Белый свет
применяется в разных сферах: он выгодно выделяет и историческую застройку, и современные здания, акцентирует зеленые массивы, что делает город более привлекательным. Белый свет подходит для функционального освещения улиц и общественных мест, обеспечивая естественную атмосферу по сравнению с традиционным светом от натриевых источников; почти 90% респондентов в недавно проведенном исследовании воспринимали ее как более натуральную. В дополнение к этому он
дает ощущение безопасности, поэтому белый свет — естественный выбор, он делает улицы живыми и радостными.
Городские власти очень серьезно относятся к влиянию света на города. И тут тоже предпочтение отдается белому свету. Президент
Ассоциации района Сомосагуас в Мадриде (Испания) сказал: «Освещение
соответствует нашим строгим требованиям с точки зрения эстетики.
Белый свет ближе к естественному, это улучшает качество жизни жителей района, внешний вид зданий, что, в свою очередь, увеличивает стоимость недвижимости».
Обладая международной экспертизой в городском освещении, Philips
сотрудничает по вопросам интеграции светодиодных технологий с муниципальными и региональными властями в Москве, Санкт-Петербурге,
Екатеринбурге, Казани, Красноярске, Нижнем Новгороде и других городах
России. Компания преуспела в демонстрации новейших технологий в области архитектурного и уличного освещения для Эрмитажа, колокольни
Ивана Великого в Московском Кремле, зданий-книжек на Новом Арбате,
ряда домов на проспекте Мира, Тверской и Тверской-Ямской улицах.
В апреле 2013 года в Парке культуры и отдыха имени М. Горького
было установлено новое светодиодное освещение центральной аллеи.
Управлять освещением Philips, благодаря специальным модулям дистанционного управления, можно со смартфона iPhone или с планшета iPad.
Разнообразные сценарии освещения радуют посетителей и не дают скучать отдыхающим парка. Администрация сократила расходы на электроэнергию, эксплуатацию оборудования, которое имеет срок службы,
в разы превышающий другие типы освещения, и получила возможность
освещения парка в любые цвета радуги.
50
Вперед в светодиодное
будущее
Светодиодная отрасль постоянно развивается. При строительстве новых, реконструкции
и модернизации старых зданий установка полностью светодиодных систем освещения может обеспечить гораздо более высокие уровни
энергоэффективности, гибкости и качества света. Посредством объединения светодиодных систем освещения с системами управления зданиями и другими системами автоматического управления архитекторы и разработчики систем освещения имеют возможность реализовать экологически рациональные решения, например, здания
с нулевым потреблением энергии.
Светодиодное освещение является принципиально новым видом освещения, использующим новые принципы, материалы и средства
управления. Оно может гармонично интегрироваться в окружающее пространство и использоваться людьми во благо, а ведь еще некоторое
время назад таких возможностей не существовало. Правильно выбранные и корректно установленные светодиодные системы освещения
могут улучшить качество окружающей среды и
качество жизни людей во всем мире.
ЭS