Эффективные технологии освещения экономят энергию

Технологии EL в Австралии, ECer и LiFi в Америке, такие участники рынка современного энергоэкономичного освещения, как 3M и менее известные, но не менее эффективные и успешные компании, все это составляющие мощного направления, известного как устойчивое развитие. Световые составляющие тренда, свет сегодняшнего и завтрашнего дня.

Австралийские исследователи Эрнест и Габриэлла Кэбэй, обратившись к технологии Lumiflux, нашли способ обновления этой 50-летней технологии. Электролюминесценция, или EL, была технологией, на основе которой работали цифровые часы, ночные вспомогательные и сигнальные огни, малые лампы от Sylvania. До недавнего времени технология EL не обеспечивала достаточной яркости, чтобы использоваться более широко и интенсивно, пишет обозреватель калифорнийской газеты VentureBeat Томас Слэйтер.

Супруги Кэбэй разработали панели EL, которые гибки, которые легко резать с целью придания необходимой формы, и которые в 2-3 раза ярче, чем изделия EL предыдущих поколений. Это делает их идеальными для использования в уличной рекламе и различного рода указателях.

В одних только Штатах насчитывается приблизительно сто миллионов светящихся указателей выхода. Ежегодно для работы этих устройств требуется 30- 35 миллиардов киловатт-часов, стоимость производства которых составляет 2,8 миллиарда долларов. Это эквивалентно присутствию на дорогах четырех миллионов движущихся автомобилей. Использование указателей Lumiflux EL позволило бы уменьшить эти цифры на 10 процентов.

В одних только указателях выхода скрыты внушительные потенциальные сбережения. Но возможности экономии простираются намного дальше, говорят Кэбэй. Наружная реклама, щиты дорожной рекламы, дорожные знаки, элементы логистики и многие другие носители информации обычно требуют освещения больших площадей поверхности. Во всех этих случаях удалось бы сэкономить огромное количество энергии при использовании EL вместо люминесцентной технологии.

Конкурирующей американской технологией является освещение ElectroCeramescent, или ECer. Это близкий родственник технологии EL. Решение ECer, совместно разработанное Meadow River Enterprises и Osram-Sylvania в сотрудничестве с Министерством энергетики США, может осветить рекламный щит более чем в сорок раз эффективнее, чем люминесцентное освещение. Средний щит размерами четырнадцать на двадцать футов, подсвечиваемый люминесцентными лампами, требует 550 ватт энергии, светильники же ECer снижают эту потребность до 12,5 ватта.

Керамостальная конструктивная основа этих светильников позволяет резать их лазером, придавая им любую желаемую форму. Сам знак и представляет собой свет, и это означает, что вместо того, чтобы освещать весь знак, например, указатель выхода, с искусственным созданием условий дневного света, достаточно просто света как такового, контрастирующего с тьмой.

Это резко уменьшает расход энергии и световое загрязнение пространства, увеличивая видимость. Так как устройство изготавливается из стали и керамики, его долговечность, как ожидается, не будет проблемой. Например, знаки «собственность такого-то» могут эксплуатироваться по 50 тысяч часов с минимальным обслуживанием, даже в тяжелых условиях и вандалоопасных районах.

Хотя уличный потенциал светильников EL и ECer достаточен для их функциональной принадлежности, все же они недостаточно ярки для того, чтобы светить в закрытом помещении. Для освещения рабочего места человека трудно подобрать что-либо более подходящее по яркости и диапазону, чем естественный солнечный свет, который сегодня все еще является бесплатным. На этот случай такой гигант в области исследований и производства, как 3M, запатентовал способ перекачивания дневного света по трубопроводам, а компания Fluorosolar нашла способ извлекать пользу из окружающего ультрафиолетового света.

Световая труба 3M начинается с солнечного коллектора, называемого Heliostat. По существу, это маленькая куполообразная конструкция, которая впускает свет внутрь, но не выпускает его наружу. В течение всего светового дня Heliostat нацелен прямо на солнце. От Heliostat свет идет по трубе с сильноотражающей внутренней поверхностью.

Эти световые трубы идут от крыши или любого другого места, хорошо освещаемого солнцем, в область внутри дома, которую нужно освещать. На внутреннем конце трубы смонтирован распылитель, от которого поступает естественный солнечный свет. Никакого электричества. В течение дня эта система обеспечивает бесплатный свет. Ночью в трубу может быть введен искусственный свет. Могут использоваться и другие источники света высокой производительности.

Иным является подход Fluorosolar. Вместо того чтобы пытаться захватить весь свет, весь видимый спектр, FluoroSolar использует плоскую панель, чтобы улавливать ультрафиолетовые лучи, которые присутствуют даже в облачные дни. Потом уловленный ультрафиолетовый свет преобразуется в красно- зеленый, после чего поступает по светопроводу внутрь здания, где объединяется с искусственным синим светом. Вместе красный, зеленый и синий формируют основу того, что мы называем полезным светом.

Преимущество подхода Fluorosolar состоит в том, что в данном процессе не участвует и не создается никакой инфракрасный свет. Отсутствие избыточного тепла означает отсутствие дополнительной нагрузки на системы климат-контроля. Кроме того, это единственная технология подачи света по трубе, которая не требует отдельного решения по забору света в облачные дни, и поэтому является единственным реальным средством воссоздания солнечного освещения в таких дождливых местах, как Сиэтл.

Технология следующих нескольких лет, которая обещает равно качественное и экономичное освещение как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе, это использование плазменных луковицеобразных ламп от Luxim, компании, которая недавно получила финансирование в размере 21 миллиона долларов. В изголовье такую лампу, видимо, все же лучше не ставить. Так или иначе, факт наличия плазменной лампы требует соответствующего внимания электротехнического сообщества.

Предлагая по 140 люменов за каждый расходуемый ватт, плазменные луковицы Luxim почти в десять раз более эффективны, чем известное изобретение Эдисона. Но несмотря на 30.000-часовую продолжительность их жизни, сегодняшняя стоимость таких ламп ограничивает их использование в проекторах и коммерческом освещении. Но здесь можно выиграть на арматуре. Плазменная луковица величиной с ноготь легко выигрывает у традиционной луковицы величиной с голову. И потребляет меньше энергии.

Сегодня LiFi, как Luxim называет это, находится все еще на начальной стадии разработки. На выставке Light & Building 2008 компания Luxim позиционировала свою плазменную технологию как годящуюся для освещения сцен, выставочных и иных павильонов, гаражей и паркингов, спортивных арен. Любых мест, на самом деле нуждающихся в больших светильниках.

Наиболее интересным представляется использование плазменных луковиц Luxim в гибридных светопроводных системах. В этом случае можно добиться 30.000 часов продолжительности жизни и производительности в размере 120 люменов на ватт. Эдисону удалось достичь только 15. В ближайшее время Luxim будет ориентироваться на рынок наружного освещения, который все еще достаточно обширен, чтобы связываться с производством домашней осветительной техники.

Федор СПИРИДОНОВ