Современные технологии освещения

Содержание:

• Новые источники света
  • Графен: сложный путь к потребителю
  • Smart Bulb
  • Автономные лампы
  • OLED матрицы
• Конструкции светильников и интерьерные тренды
  • Модульный Light Art
  • Деконструкция светильника
  • Наработки рекламистов
  • Рисуя светом на стене

Революционные инновации в сфере искусственного освещения случаются далеко не каждый год. Тем не менее, идет постоянная борьба за качество, функциональность, экономичность и экологичность светотехники. В этот процесс вовлечены физики, инженеры, дизайнеры, программисты и медики. Новые тенденции формируются на самых разных, порой неожиданных, участках работы.

Новые источники света

В последние 2 – 3 года техническая мысль осязаемо продвинулась по 4 направлениям: применение графена в светодиодных устройствах, LED лампочки концепции Smart, автономизация светильников и внедрение OLED матриц.

Графен: сложный путь к потребителю

Графен представляет собой нанокристаллический углерод, обладающий уникальными физическими свойствами. После того, как в 2015 г. в лаборатории компании Graphene Lighting из Манчестера был создан первый удачный прототип графеновой филаментной LED лампы (graphene filament LED bulb).Казалось, вот он — идеальный источник света для жилых помещений:

• Реальная (а не маркетинговая) отдача 100 Лм светового потока на каждый Ватт потребляемой мощности.
• Равномерное рассеивание света без ослепляющих бликов.
• Качество цветопередачи под 90 %.
• Сглаженная спектральная характеристика без пиков и провалов.
• Снижение мощности излучения не более 10 % через 3 года эксплуатации.
• Внешний вид лампочки — прозрачная колба с винтажными нитями накала, без радиатора охлаждения, под патрон Е27 или Е14.

Налицо долгожданное сочетание всех плюсов светодиодов с достоинствами ламп накаливания. Достигается это благодаря эффективному отводу тепла от миниатюрных диодов, покрывающих филамент (нить). Отвод обеспечивают графен (находящийся между диодами и металлической подложкой) и гелий (наполняющий колбу). Но не все так просто…

Серийное производство, начатое в 2017 г. Graphene Lighting и еще одной британской компанией SERA Led Lighting, не привело к закреплению продукта на рынке. Сыграли роль недостаток производственных мощностей и высокая цена лампочки в ЕС — около £ 8,00 (660 р). Информацией о новинке воспользовались мошенники, предлагающие низкокачественные филаментные лампы под видом инновационных. На текущий момент (октябрь 2019 г.) почти все ИС, доступные в розничной продаже как «графеновые», являются фальсификатом!

К счастью, в начале 2019 г. Graphene Lighting начали строительство крупного завода в Китае и заявили о конкурентном снижении цены на свое изделие уже в 2020 г.

Smart Bulb

Новое поколение интеллектуальных лампочек похоже на систему «умный дом», спрятанную в сами ИС. Эти устройства недешевы, зато избавляют от необходимости инсталлировать управляющее оборудование. Диммирование и изменение цветовой температуры у Smart Bulb производится по команде с компьютера, смартфона или в соответствии с выбранным графиком. Только некоторые устройства потребуют подключения входящего в комплект Wi-Fi хаба к вашему роутеру.

Динамические эффекты реализованы только у LIFX Mini Color. Они позволяют имитировать пламя свечи и другие циклические сценарии с фиксированным ритмом изменения яркости и цветности. В списке есть даже работа в режиме классической цветомузыкальной установки.

Цветовая температура настраивается у обоих видов лампочек. Но, если цветные источники могут излучать свет во всем видимом спектре, работа белых регулируется в диапазоне 2700 … 6500 К (у разных систем диапазоны незначительно отличаются).

К системам можно обращаться с помощью голосовых помощников Siri, Alexa, Google Assistant. Количество ламп, управляемых одной системой, зависит от прилагающегося софта и, в среднем, равно 50 шт.

Автономные лампы

Идея автономной лампы проста: она продолжает работать от встроенного аккумулятора, когда основное электропитание отключается. Концепция работает в качестве системы резервного энергоснабжения для отдельного ИС, либо как вариант аварийного освещения.

Лидером в этой специфической нише является компания Ivition Pioneering Technology. Их единственный продукт — лампочка ON — способна:

• Обеспечивать освещение на уровне 60-ваттной лампы накаливания в течение 3 часов или 30-ваттной — в течение 5,5 часов после обесточивания сети.
• Не требует какой-либо специфической электропроводки, инсталляции и настройки.
• В режиме работы от сети функционирует в широком диапазоне напряжений — 90… 265 В.
• Имеет внутренний одноступенчатый диммер (50%/100%).

Если перевести емкость встроенного аккумулятора IVITI ON на миллиамперы в час, то получится около 80000 мА·ч. В несколько раз больше, чем у распространенных паурбанков! Поэтому устройство обладает внушительными габаритами в сравнении с обычными лампочками той же мощности и, к сожалению, не менее внушительной ценой. Поэтому продажи идут только по предзаказу.

Компания продолжает получать премии на ежегодных инновационных и экологических конкурсах… и ведет переговоры с лабораториями, разрабатывающими литий-полимерные аккумуляторы. Мы живем в интересное время: уже в 2020 – 2021 гг ожидается выход на массовый рынок обновленной IVITI ON с уменьшенными габаритами на базе батареи Li- Po и, что самое главное — по конкурентной цене.

OLED матрицы

Органические светодиоды (Оrganic Light Emitting Diode) функционально отличаются от неорганических низким удельным световым потоком по площади. OLED источники выдают всего лишь 1700 Лм/м². Поэтому осветительная OLED панель размером 600 х 600 мм (секция потолка Armstrong) светит слабее, чем 60-ваттная лампа накаливания (612 Лм против 800 Лм).

Казалось бы, зачем тогда их вообще использовать? Все дело в уникальных конструкционных и эксплуатационных характеристиках этих ИС:

• Гибкость — органическая основа (полимерная пленка) толщиной 0,1 – 0,3 мм позволяет придавать любую форму светильнику.
• Простота конструкции светильников — как вариант, можно просто приклеить матрицу двусторонним скотчем на стену или потолок и подсоединить к электросети. Равномерное мягкое освещение реализуется без рефлекторов и рассеивателей.
• OLED матрицы могут быть прозрачными — такие можно использовать в «умных» окнах, которые при включении теряют прозрачность, превращаясь в осветительные панели.
• Срок службы без деградации — до 100000 ч.

Так как технология пока очень дорогая, для общего освещения OLED панели почти не применяются. Совсем другое дело — ночные светильники и декоративная подсветка в стилистике Light Art.

Несмотря на дороговизну самой матрицы OLED ночники в виде бра, настольных и подвесных ламп получаются приемлемыми для высокой и средней ценовых групп. Такой технико-экономический эффект достигается благодаря небольшому требуемому световому потоку и простоте конструкции.

Конструкции светильников и интерьерные тренды

Ключевые выставки светового оборудования уровня Eurolucе за последние 3 года дают картину постепенного отмирания одних и зарождения новых трендов. Антифункциональная эстетская манера имитации плафонов и абажуров графичными черными каркасами постепенно уходит в прошлое. Уменьшается и роль встроенных точечных светильников. Последнее связано с тенденцией «обнажения» потолков от подвесных конструкций.

Все больше дизайнеров и фабрик стараются актуализировать следующие темы:

• Light Art с помощью модульных LED панелей.
• Разделение источника света и отражателя/рассеивателя на 2 отдельных устройства.
• Беспроводное освещение.
• Проникновение рекламных технологий в интерьерный свет.
• Инверсия общего освещения и подсветки.
• Теневые рисунки.

Модульный Light Art

Пожалуй, самый яркий пример технологии — у продукта Light Panels компании Nanoleaf. Деньги на производство авторы идеи получили с помощью краудфандинга на платформе Kickstarter. Можно сказать, что потенциальный потребитель был в восторге от продукта еще до его появления.

Light Panels — это система интеллектуального декоративного света, внешне выглядящая как набор треугольных модулей. Каждый модуль представляет собой RGB LED матрицу, которая может светиться в любом цвете. Light Panels управляется с компьютера или смартфона по Wi-Fi, с помощью прикосновений и голосовых команд Siri, Alexa, Google Assistant. Отдельная опция — работа в режиме цветомузыкальной установки с помощью интегрированного в каждый элемент ритм-модуля.

Деконструкция светильника

Один и способов борьбы со слепящими бликами — освещение отраженным светом. Для этого не обязательно конструировать светильники с массивными диффузорами и абажурами. Можно идти по принципу организации студийного света, используя разнесенные софит и софтбокс, либо иной способ разделения функций.

Наработки рекламистов

Традиционные технологии рекламного освещения все чаще проникают в пространство жилого интерьера. Композиции из неоновых трубок и светодиодных лентв духе вывесок эпохи Pin-up, лайт-боксы, объемные геометрические формы и буквы из акрила — сегодня это излюбленные приемы дизайнеров, создающих интерьеры в китчевой стилистике. Иногда такими дерзкими вкраплениями разбавляют и монотонность минималистичных пространств.

Рисуя светом на стене

Мощным декоративным приемом выступает теневой рисунок. Светильник, как правило, состоит из лампы с рефлектором, направленной на силуэт из акрила или проволочного каркаса. Настройка теневого рисунка ведется изменением дистанции от рефлектора до силуэта.