Светодиоды. Экономичность, долговечность, новые возможности.

Индустрии электрической светотехники пошел уже третий век, но, несмотря на такой солидный возраст, именно сейчас в этой сфере происходит взрывное развитие и освоение революционных технологий. Население Земли стоит на пороге новой эры – эры умного, экономичного, экологичного света. Главным действующим лицом этой революции специалисты называют светодиоды высокой яркости.

По прогнозу аналитиков McKinsey & Company, одной из ведущих консалтинговых компаний, прогнозы которой котируются весьма высоко, к 2020 году рынок светотехники вырастет до 100 млрд. евро, а общий десятилетний рост этого сегмента рынка , за период 2010-2020 составит 56,52%. В условиях общемировой экономической рецессии — это более чем впечатляющие показатели.

Основная причина роста этого рынка - рост населения Земли, которое, по данным Отдела народонаселения Департамента экономических и социальных дел Секретариата ООН, к 2020 году достигнет 8 миллиардов, а также продолжающаяся урбанизация. В 2010 году доля городского населения нашей планеты впервые в истории сравнялась с долей сельского населения и продолжает быстро увеличиваться. Прямым следствием урбанизации является и колоссальный рост общемировых расходов на освещение. По оценке Международного энергетического агентства, 19% всей потребляемой в мире электроэнергии сейчас расходуется именно на освещение.

Осветительные технологии. Глобальные тенденции

Энергия и все, что с ней связано, быстро дорожает и на первый план выходят осветительные энергосберегающие технологии, в том числе, светодиодные лампы как наиболее энергоэффективные из всех существующих. По мнению аналитика DIGITIMES Research Джесси Лин, проводившей в 2012 году исследование ключевых тенденций индустрии осветительных светодиодов, световая отдача некоторых светодиодов уже в 2012 году достигла 170 люмен на ватт, что даже опережает прогноз министерства энергетики США, согласно которому светоотдача светодиодов к 2020 году должна достигнуть 243 люмен на ватт. Для сравнения, светоотдача обычной лампы накаливания составляет около 10 люмен/ватт, т.е. ее энергоэффективность во много раз ниже. Правда стоимость лампы накаливания в разы дешевле.

Но затраты на инновационное освещение нужно оценивать с точки зрения общей стоимости владения, которая складывается из первоначальных затрат на приобретение и установку оборудования и последующего технического обслуживания установленной системы.

Помимо экономической эффективности энергосберегающих ламп важным фактором, способствующим их активному внедрению, стали и экологические мотивы, имеющие колоссальное значение во всех развитых странах. По оценкам компании Philips, переход на новые стандарты освещения в Европе, начавшийся в 2009 году, позволит отказаться от 52 новых электростанций, строительство которых ухудшило бы экологическую обстановку в Европе и увеличило бы количество ежегодно выбрасываемого в атмосферу углекислого газа.

Европейское законодательство в области энергосбережения с каждым годом становится все более жестким, с 1 сентября 2009 года в странах ЕЭС уже запрещены к обороту галогенные лампы и лампы накаливания мощностью более 100 Вт. Россия также следует энергосберегающим трендам. С 1 января 2011 дня запрещены производство и продажа ламп накаливания мощностью выше 100 ватт, с 2013 года планируется запрет на оборот электрических ламп накаливания мощностью 75 ватт и более, а 1 января 2014 года из оборота выводятся электрические лампы накаливания мощностью более 25 ватт.

В настоящее время самая доступная альтернатива лампам накаливания – компактные люминесцентные лампы. Положительных качеств у них не мало, но и недостатков не мало. Заявляемый изготовителем срок службы люминесцентных ламп около 8 тысяч часов. Но, к сожалению, качество ламп некоторых производителей не позволяет реализовать заявляемую долговечность. Не маловажна токсичность ламп, котороая создает проблемы утилизации.

Светодиоды, срок службы которых может достигать 50.000 часов – одни из наиболее экологичных и энергоэффективных решений в области освещения, поэтому они имеют огромный потенциал для использования в будущем. Они не оказывают негативного влияния на здоровье человека за счет отсутствия ртути, инфракрасного, ультрафиолетового и теплового излучения, а также дают качественный световой поток. Благодаря компактным размерам светодиоды открывают поистине безграничные возможности для дизайна. Более того, светодиодные светильники имеют долгий срок службы, не нуждаются в постоянной поддержке, что экономит затраты на эксплуатацию.

Светодиодные светильники и городское освещение

Сегодня лидером внедрения светодиодных решений стали системы городского освещения, где экономический эффект наиболее очевиден, ведь светодиоды позволяют сберегать электроэнергию и снижать затраты на техническое обслуживание.

По оценкам исполнительного директора Группы компаний «Светосервис» Екатерины Боос, доля светодиодных светильников в архитектурной подсветке составляет не менее 60-70%. «Это связано с тем, что светодиодные светильники имеют значительно больше возможностей по управлению: изменению цветности света, изменению светового потока. Со светодиодами возможно задавать различные сценарии освещения, т.е. это хороший инструмент для архитекторов и светодизайнеров, позволяющий реализовывать разные творческие решения».

Один из наиболее ярких последних проектов в Москве по архитектурной подсветке был реализован компаниями «Светосервис» и Philips на зданиях-«книжках» на Новом Арбате. Современный для своей эпохи комплекс был воздвигнут в шестидесятые годы XX века и призван сделать привычные черты города более динамичными, но по прошествии десятилетий потребовалось вдохнуть жизнь в арбатские «небоскребы».

Каждый фасад состоит из 600 светодиодных гирлянд, которые не обременяют конструкцию фасадов. Благодаря светодиодным технологиям через арбатские «книги» город может буквально говорить с москвичами и гостями столицы, ведь на фасадах транслируются ролики различной социальной направленности. Причем сюжет может перетекать с одного здания на другое.

Использование светодиодов для целей наружного освещения компания «Светосервис» оценивает более скромно – в 5%. «Светодиодные светильники эффективны для освещения дворовых территорий, детских площадок, улиц 3 категории (одна полоса в каждую сторону), парковых зон, т.е. для таких объектов, где не требуются большие световые потоки и достаточно невелики уровни освещенности и яркости, которые нужно обеспечить. При освещении магистралей, развязок и скоростных трасс светодиодные светильники пока еще не могут конкурировать с традиционными светильниками с натриевыми лампами, так как не обеспечивают нужных для таких объектов уровней яркости. Однако, развитие светодиодной техники идет очень быстрыми темпами и уже в ближайшие 2-3 года ситуация изменится».

Светодиодные решения в офисах и общественных зданиях

Другим фронтом, где новые LED-решения наступают особенно заметно и успешно, стал корпоративный сектор. Во многих случаях здесь одинаково важны как стоимость эксплуатации световых решений, так и новые выразительные возможности, которые они предоставляют для дизайнеров и архитекторов. Светодиодные светильники, благодаря своим конструктивным особенностям, позволяют создать дополнительные условия для обеспечения комфорта работникам и посетителям учреждений. Все светильники объединены интеллектуальной системой управления и мониторинга энергопотребления. Светодиодные панели могут управляться со смартфона и формировать любую конфигурацию освещения и даже изображения. При этом экономия электроэнергии достигает 60%.

Освещение торговых площадей – еще одно направление бизнеса, где активно внедряются светодиодные решения, ведь правильная подсветка способна стимулировать покупательский спрос, подчеркивать стиль компании и укрепить бренд. Как и в случае с офисными помещениями, здесь большое значение имеют удобство эксплуатации, многообразие дизайнерских решений, которое дают светодиоды за счет своего малого размера и выгода от общей стоимости владения.

Светодиоды в потребительском секторе

До сих пор главным недостатком светодиодов считается их более высокая цена по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными светильниками. Разница в ценнике особенно сильно сказывается на рынке бытовых осветительных приборов, где рядовой покупатель, не будучи профессионалом, не всегда может объективно оценить все достоинства светодиодного освещения.

Однако ситуация меняется буквально на глазах. Практически все аналитики сходятся во мнении, что в ближайшие годы произойдет серьезное снижение цен на светодиодную технику. Самый смелый прогноз дают в McKinsey: к 2020 году цена на светодиоды снизится, прогнозируют аналитики компании, по сравнению с 2012 годом более чем в 3 раза.

Эту тенденцию прекрасно понимают большинство фирм, которые поставляют светотехнику. Поэтому в последние 2 года светодиодные светильники все активнее предлагаются покупателям. Правда здесь не без проблем. Вполне естественно, что конкуренция ведется в соотношении цена-качество. Сильная сторона мировых брендов – качество, но качество стоит дороже. Продукция китайского производства конкурентоспособна только в части ценовой политики. И низкая цена (в разы ниже, чем европейские, российские, американские аналоги) зачастую обеспечивается снижением качества. Низкое качество – значит, будут другие технические параметры.

Одним из важнейших преимуществ светодиодов является их долговечность, и, покупая дорогой светильник, потребитель рассчитывает, что данный прибор будет работать не менее 10 лет. Если, в погоне за ценой, производитель выпускает на рынок светильник, который в лучшем случае проработает 1 год, а покупатель, не умея правильно ориентироваться в предмете, покупает такой светильник, экономии от такой покупки не получится.

Главные отличия качественной продукции от продукции «без имени»:

Кристаллы, используемые при производстве светодиодной продукции мировых брендов, выращиваются исключительно в таких странах, как Германия, Нидерланды, США, Япония и Южная Корея. Все изделия проходят многоступенчатое тестирование и проверку отдела качества.
2. Срок службы светодиодной продукции мировых брендов: для светодиодных изделий - 50 000 часов, для светодиодов – 100 000 часов. Тогда как у продукции китайского производства он составляет от силы 20 000 часов. Зачастую в описании и характеристиках светодиодов указываются не усредненные показатели партии, а «лучшие» за весь период производства.
3. Отклонения от указанной цветовой температуры у мировых производителей – 100-200 кельвинов, у продукции «noname» – 500 кельвинов.
4. Падение светового потока изделия и отклонение от указанной цветовой температуры у «noname» происходит через 1000 часов (на 40-50%). У мировых производителей световой поток за вест заявленный срок службы (50 000 часов) составит не более 30%.
5. У мировых производителей светодиодов индекс цветопередачи равен 80-90 Ra, у «noname» – 70 Ra.
6. Мировые производители уделяют серьёзное внимание соблюдению технологий производства, конструкции корпуса и т.д. Например, неправильно сконструированный теплоотвод изделия «noname» к высокой степени нагрева изделии и его отказу.

Светодиоды. Российские перспективы

Российский рынок светодиодов находится сейчас в стадии становления и, по мнению экспертов и участников рынка, помимо позитивных глобальных трендов на него может оказать влияние и государственная поддержка.

Анатолий Черняк, заведующий лабораторией наружного освещения Всероссийского научно-исследовательского проектно-конструкторского светотехнического института (ВНИСИ) им. С.И.Вавилова, считает, что развитию российского рынка осветительных светодиодов могло бы помочь скорейшее принятие и внедрение всех нормативно-правовых актов, касающихся использования светодиодного освещения, т.е. ГОСТов, СанПиНов (Санитарных правил и норм), а также механизмов, обеспечивающих их соблюдение на практике. Наличие ясных и четких правил использования светодиодов поможет их быстрому внедрению в государственных и муниципальных учреждениях и на предприятиях. Еще одним важным фактором способствования внедрению станет создание системы контроля качества светодиодной техники, представленной на российском рынке. Сегодня, к сожалению, после принятия в 2009 году Федерального Закона Об энергосбережении и Постановления Правительства РФ от 20 июля 2011 года (Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения) рынок по-прежнему наводнён светодиодной продукцией, не отвечающей заявленным требованиям.

«Потребителю визуально сложно оценить, какой перед ним продукт: качественный или произведённый с нарушением требований производства. Необходимо создание системы классификации светодиодного освещения (типа A,B,C), которая позволит понять конечному потребителю, продукт какой категории он приобретает.

Необходимо ввести законодательные меры, пресекающие попытки недобросовестных производителей ввести в заблуждение покупателя, указывая световой поток светодиодных модулей, а не изделия, или несоответствующие реальным характеристикам светоотдачу, срок службы и т.д. Необходима систематизация и стандартизация всей сферы светодиодного освещения.

По мнению аналитиков и экспертов, светодиодные решения как авангард светотехнической промышленности не только вносят вклад в сбережение энергии и борьбу за сохранение благоприятной экологической обстановки на планете, но и позволяют воплощать уникальные инженерные, архитектурные и дизайнерские идеи, что, в конечном счете, создает новое качество жизни.

Статья подготовлена по материалам компании Phillips и издания «Газета.ru»