Тюнинг Светодиоды против лампочек накаливания
Отказ от ламп накаливания в пользу светодиодных светильников позволило бы сэкономить огромное количество электроэнегииБиография
светодиодов гораздо короче, чем у ламп накаливания, — зато их взлет куда стремительнее! Судите сами: еще недавно
светодиоды были только индикаторами на приборах, а сегодня светят повсюду, успешно конкурируя со всеми прочими светильниками.
Реформа ЖКХ невозможна без эффективных энергосберегающих программ и технологий, иначе она просто захлебнется в неплатежах: сильно дорогими с каждым годом становятся цены на энергоресурсы. В 2005 году российский жилищно-коммунальный сектор потребил более 60% всей произведенной в стране электроэнергии — двадцать два миллиарда киловатт-часов из тридцати шести! При советской власти все было с точностью до наоборот: 70% энергии потребляла промышленность. Ежегодно на отечественном рынке реализуется полтора миллиарда лампочек более трехсот видов. Если соотнести это количество с количеством домохозяйств, то получается, что каждый год одна российская семья покупает в среднем 30-40 лампочек.
Экономия энергии — общемировая проблема, поскольку невозможно эту самую энергию производить без разрушительных последствий для окружающей среды и климата. Европейские страны объявили очередной «крестовый поход» против нерационального использования электричества, объявив врагом номер 1 обычные лампочки накаливания: ведь они только 4% потребляемой энергии превращают в свет, а все остальное — чистые тепловые потери. Крупнейшие компании соревнуются за то, чтобы предложить наиболее эффективное решение, которое можно было бы использовать для общего освещения.
А в России оно найдено, и даже год назад опробовано на Крайнем Севере, в небольшом городе Кировске. На Севере самые продолжительные ночи, самое большое количество темных дней, люди работают посменно, и свет в местах общественного пользования нужен постоянно. Питерское предприятие «Светлана - Оптоэлектроника» одним из первых в мире сделало попытку создать коммерчески доступный бытовой полупроводниковый светильник на
светодиодах, с высоким качеством освещения, специальным антивандальным конструкционным исполнением и существенным преимуществом перед традиционными лампочками по сроку службы, экологической безопасности и экономии энергии (потребление энергии в 5-7 раз меньше).
Светодиоды придумали в России. Но до недавнего времени их использовали, в основном, для подсветки клавиш теле- и радиоаппаратуры, в качестве элемента светосигнальной техники (светофоры, дорожные знаки, указатели и вывески), в автомобилестроении (светодиодные фары, стоп-сигналы), как осветительно-декоративные системы при создании интерьеров, оформлении фасадов, ландшафтных работах и так далее. Сегодня новое поколение осветительных устройств идет на смену традиционным лампам накаливания, люминисцентным и галогеновым источникам света. По степени важности это новшество можно сравнить разве только с «лампочкой Ильича», пришедшей на смену лучинам и керосинкам. Пробная партия светильников на основе светодиодов сейчас «обкатывается» в поездах Октябрьской железной дороги.
Автопроизводители обратили на светодиодные светильники самое пристальное внимание, и дело не только в том, что мировой автопром движется в сторону большей экологичности и энергосбережения. Оказалось, что использование новой технологии открывает новые просторы для творчества дизайнеров и позволяет по-новому подойти к решению проблем безопасности
Что же собой представляют эти самые
светодиоды? Они устроены довольно просто: это обыкновенный полупроводниковый диод, через который в прямом направлении пропускается постоянный электрический ток. На границе областей с электронной и дырочной проводимостью электроны под действием напряжения «проваливаются» в дырки. Избыток энергии излучается в виде электромагнитного излучения, близкого к монохроматическому. Цвет свечения зависит от применяемых при производстве
светодиода полупроводников.
На сегодняшний день диапазон свечения
светодиодов охватывает весь видимый спектр — от инфракрасного до ультрафиолетового. Пусть первые светодиоды с грехом пополам годились лишь в качестве тусклых лампочек на приборных панелях, — сегодня с помощью этих элементов уже освещают огромные здания. В США и Евросоюзе активно переделывают светофоры, меняя привычные лампы на
светодиоды, и вполне возможно, что через три года в новых автомобилях не останется ни единой лампочки накаливания — все их заменят светодиоды!
Рекомбинация электронов и дырок — квантовомеханический эффект, паразитного тепла в итоге практически не выделяется. Поэтому светодиодам нужен относительно малый ток, и они работают при низком напряжении. В результате срок службы светодиодных осветительных систем оказывается просто невероятным: эксперты говорят про сотни тысяч часов, или десятки лет непрерывной работы светодиода, что на порядок больше срока службы люминесцентной лампы и на два — лампы накаливания.
Преимущество
светодиодов и в их безопасности. В них нет ядовитых тяжелых металлов, они компактны и могут работать в любых погодных условиях при температуре от -30 до +70 градусов по Цельсию. У них повышенная прочность и «вандалоустойчивость», ведь в конструкции нет хрупкой спирали, электродов, стекла — ломаться в них практически нечему. Исключена возможность короткого замыкания при попадании воды. Если применять в лифтах жилых домов светодиодные системы с аккумулятором, то при внезапной остановке кабины светодиод в течение 3-5 часов будет работать автономно. Причем случайному узнику не грозит «парниковый эффект» от перегревшейся лампочки.
85 лет назад «лампочка Ильича» начала понемногу освещать погрязшую во мраке страну, вытеснив лучины и коптилки. Теперь «груше, которую нельзя скушать», приходится и самой отправляться в небытие. «Лампочка Ильича» (1922). Фото Аркадия Шайхета из архива «Огонька»
В экспериментальном 10-подъездном доме в Кировске в подъездах теперь светло всегда. Освещение светодиодными светильниками уже после восьми месяцев полностью оправдало проектный результат. Узнав о кировском опыте, представители правительства Мурманской области, руководители северных городов и районов ухватились за идею и «заняли очередь» — хотят попасть в федеральную программу финансирования, чтобы оснастить подъезды домов светодиодными светильниками. По словам Министра образования и науки Андрея Фурсенко, «экономия установленной мощности от применения таких светильников, выпускаемых за десять лет (4,5 млн. штук в год), составит 2 ГВт, это восемнадцать газотурбинных электростанций мощностью 110 МВт». Российские власти могут потратить 35 млрд рублей на создание новых электростанций или инвестировать 5 млрд рублей в организацию разработки и серийного производства полупроводниковых светильников. Похоже, они склоняются ко второму варианту.
Пока эти устройства производятся поштучно, они довольно дороги, ни одному муниципалитету их не потянуть. Другое дело — массовый выпуск. Несколько крупных фирм в разных государствах планируют начало массового производства
светодиодов. Например, японская компания Shimei Semiconductor с апреля 2007 года выпускает по три миллиона
светодиодов в месяц. Эксперты оценивают мировой рынок
светодиодов от $4 млрд до $6 млрд в 2007 году. Но подобные бытовые светодиодные светильники выпускают только россияне — в Санкт-Петербурге.
Управляющие компании, которые отныне призваны отвечать за жилищно-коммунальный сектор на просторах нашей страны, кровно заинтересованы, чтобы новый технологический комитет форсировал события в России.
