Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали новый, более экономичный светодиодный уличный фонарь. По сравнению с обычными светодиодами можно сэкономить до 20% потребляемой мощности. Ученые могут повысить эффективность и срок службы светодиодов, заменив обычные высокопроизводительные диоды специальной матрицей световых точек - комбинацией светодиодов.
Новая концепция переключения позволяет использовать много светодиодов на плате
Трудно подключить большое количество светодиодов параллельно, потому что выход из строя одного диода приводит к выходу из строя всей системы или ее части, объясняет Майкл Хайдингер из института светотехники, который выполняет проект. Альтернатива последовательного подключения светодиодов также является недостатком, поскольку при увеличении количества диодов требуется высокое напряжение. Поскольку юридически допустимое контактное напряжение, которое не считается опасным для жизни, составляет 120 В, до сих пор было возможно установить только до 40 светодиодов в последовательном соединении.
Хайдингер разработал схему, которая поглощает старение и отказы отдельных светодиодов. Это должно позволить установить множество светодиодов на одной плате и безопасно управлять ими при низких затратах - в прототипе было 144 световых точки. Новая концепция переключения должна позволять работать с гораздо более низкими напряжениями. «В этом прототипе было 20 вольт», - говорит Хайдингер.
Маленькие светодиоды имеют приятные световые свойства
Кроме того, конструкция приводит к менее нежелательному выделению тепла. «С несколькими светодиодами потери мощности очень концентрированные и должны распределяться сложным образом», - объясняет Хайдингер. Отсутствие распределения тепла приводит к сокращению срока службы светильников. Тем не менее, распределение или уменьшение тепла является сложным и, следовательно, дорогим - затраты, которые могут быть уменьшены с помощью светодиодного устройства Хайдингера.
Хайдингер также считает, что свойства освещения более приятны для человеческого глаза: «Многие маленькие светодиоды воспринимаются как поверхностные прожекторы на расстоянии. В результате они ослепляют меньше, чем высокопроизводительные светодиоды, которые воспринимаются как точечный источник света ». Кроме того, маломощные светодиоды дешевле, чем высокопроизводительные светодиоды, поэтому новую систему можно изготовить и предложить по той же цене, хотя требуется больше светодиодов. В конце концов, переход на новую технологию ламп прост и, следовательно, недорог: «Светодиодный модуль может быть легко установлен в существующие светильники», - говорит Хайдингер.
Свет и архитектура
Хитрое световое решение со светодиодами для Elbphilharmonie
Первые промышленные партнеры разрабатывают светильники
Города и муниципалитеты могут получить выгоду от энергосберегающих свойств нового светодиодного светильника в будущем. Преобразование старого мощного уличного освещения в светодиодные технологии идет полным ходом во многих местах. Например, по данным городской администрации, городское освещение в городе среднего размера с 300 000 жителей, например, в Карлсруэ, включает почти 60 000 ламп, потребление электроэнергии в которых в 2015 году составило около 12 000 МВтч. Ежегодные расходы на электроэнергию и обслуживание: 3 миллиона евро. В мегаполисе Берлин затраты на электроэнергию для электрического освещения в том же году составили около 14 миллионов евро. Было использовано 75 000 МВтч электроэнергии.
освещение
Petersplatz сияет в новом светодиодном свете
Первые промышленные партнеры уже занимаются разработкой продукции на основе технологии Карлсруэ. «С помощью этой технологии мы можем впервые разработать безбликовые светильники с высокой эффективностью, которые соответствуют высоким стандартам безопасности», - говорит Клаус Мюллер, управляющий директор Gratz Luminesance. «В этом году мы хотим сделать наши светильники доступными для первых тестировщиков для тестирования». (Kj)