На последней конференции LED Japan/Strategies in Light, среди других вопросов, обсуждались проблемы энергосберегающих светодиодных систем освещения, автомобильных приложений и производства светодиодов.
Третья международная конференция и выставка LED Japan/Strategies in Light была проведена в Иокогаме с 29 сентября по 1 октября. Подробный отчет о ней был опубликован на сайте ledsmagazine.com. Сегодня мы предлагаем вам ознакомиться с авторизованным переводом этого материала.
В конференции приняло участие 190 человек, из которых две трети составляли представители японских компаний, а остальная часть участников – из других стран Азии, а также Австралии, США и Европы. Выставку, в которой приняло участие 90 компаний, посетило около 7000 человек (на 40% больше, чем в 2009 году).
Конференцию открыл Роберт Стил (Robert Steele) из Strategies Unlimited, который сообщил, что объем рынка светодиодов в 2010 году достигнет 9,1 млрд. долларов.
Энергосбережение
Презентации японских компаний показали, что Япония серьезно относится к Киотскому протоколу и сокращению выбросов парниковых газов. Все докладчики уделили большое внимание тому, что делается в Японии для снижения количества углерода, выбрасываемого в атмосферу и, в частности, как светодиодное освещение может помочь в решении этой проблемы. Были представлены детальные планы и результаты измерений на национальном и местном уровне. Выступления докладчиков из Европы также были посвящены вопросам, связанным с тем, как светодиодное освещение может помочь в энергосбережении.
Альфред Фелдер (Alfred Felder) из Osram Opto Semiconductors и Юничи Накамура (Junichi Nakamura) из Shimizu Company познакомили участников конференции с тем, как добиться 80-% экономии энергии, потребляемой системой освещения. Накамура представил детальный анализ методики, которая позволяет обеспечить экономию энергии в типовом офисе на 48 человек при площади на человека. Его расчет приведен ниже.
- 28% экономии дает прямая замена верхних люминесцентных ламп на светодиодные светильники;
- 27% экономии дает замена верхнего освещения комбинацией общего и рабочего освещения;
- 5% экономии обеспечивает уменьшенный коэффициент запаса по световому выходу;
- 10% экономии дает введение дневного освещения с регулируемыми экранами и датчиками для изменения количества света в различных частях комнаты по отношению к окну;
- 10% экономии обеспечивает использование датчиков для управления освещением, когда люди отсутствуют на своем рабочем месте, что составляет около 30% всего времени.
Помимо этих 80% экономии, можно получить также дополнительную экономию. Генерируемое светодиодами тепло концентрируется на потолке, а не внутри комнаты, поэтому мощность, потребляемая кондиционерами воздуха, уменьшается на целых 12%.
Цзян Хун Цзяо (Jianzhong Jiao) из Osram Opto Semiconductors в своем докладе остановился на необходимости срочной разработки стандартов для источников света. Светотехническое общество Северной Америки (IESNA) разработало проект методики измерений характеристик светодиодных источников света. Следует надеяться, что появление Zhaga – глобального консорциума по стандартизации светодиодных источников света, позволит ускорить рост рынка светодиодного освещения.
Автомобильные приложения
В области автомобильных систем освещения Такаши Сато (Takashi Sato) из Stanley Electric представил интересное исследование, посвященное расчету стоимости 1 кВт/час электроэнергии в автомобиле и в бытовых условиях. В первом случае цена 1 кВт/час электроэнергии в Японии примерно равна 0,97 доллара, в то время как во втором случае – 0,22-0,29 доллара. Это позволяет предположить, что использование энергоэффективных светодиодов в автомобилях является весьма привлекательным решением. В то время как концепт-кары на авто-шоу оборудованы светодиодными лампами головного света, в настоящее время только 0,1% серийных автомобилей используют светодиоды в качестве этой функции. Помимо стоимости, некоторые технические проблемы, в том числе нагрев, вес радиаторов, размещение множества светодиодов и образование конденсата внутри ламп затрудняют процесс их внедрения.
Возникают проблемы также с техническим обслуживанием светодиодных автомобильных фар. Когда внешние приборы освещения приходят в негодность в автомобиле, полиция может выписать штраф, и скорость ремонта в этом случае очень важна. Сейчас просто покупают лампу на замену. В случае возникновения проблемы со светодиодным прибором может потребоваться длительное время для того, чтобы получить нужную лампу для данной модели автомобиля, ремонт займет более длительное время, а его стоимость может быть довольно высокой.
Производство светодиодов
Сринивас Ведула (Srinivas Vedula) из KLA Tencor подчеркнул, что так как светодиодная отрасль становится достаточно зрелой, необходимо внедрение тех принципов его организации, что принята в полупроводниковой отрасли. Здесь ключевое значение имеет управление технологическим процессом. Необходимо внедрять инструменты контроля технологическим процессом среди производителей высококачественных светодиодов всех уровней.
Департамент энергетики США представил свою оценку того, что для широкого распространения твердотельного освещения в течение следующих нескольких лет потребуется 10-кратное уменьшение стоимости люмена. Примерно двукратное уменьшение стоимости возможно благодаря внедрению более совершенного управления процессами, которое позволяет:
- увеличить базовый выход годных;
- обеспечить быстрое обнаружение отклонений в технологическом процессе;
- ускорить разработку технологических процессов.
Внедрение изменений в технологический процесс приводит к появлению новых требований по контролю качества.
Размер кристалла
Одной из постоянно обсуждаемых в светодиодной отрасли проблем является вопрос о том, следует ли выбрать корпус с одним крупным кристаллом или многокристальный корпус для приложений, в которых требуется высокий световой выход. Эти приложения могут включать системы общего освещения, подобные лампам замены PAR38, путевым фонарям, уличным светильникам или специализированным световым приборам, например, таким как проекционные дисплеи, автомобильные фары головного света, системы развлечения, УФ-сушка, эндоскопия и др.
Чак ДеМило (Chuck DeMilo) из Luminus Devices сравнил два типа корпусов: с одним кристаллом и несколькими кристаллами. Используя один кристалл, можно создать единую равномерно распределенную тень и исключить затенение от множества источников света. При помощи световода, расположенного близко к источнику, можно добиться лучшего смешения цветов и равномерности свечения. Эстетические качества светильников выше при использовании одного кристалла. ДеМило показал, что крупный кристалл уменьшает плотность тока и, в то же время, обеспечивает высокую эффективность. Кроме того, можно обеспечить экономию стоимости, так как используется менее сложная оптика.
В следующем году конференция и выставка LED Japan/Strategies in Light 2011 пройдет в Иокогамме с 28 по 30 сентября. LED Japan/Strategies in Light является частью глобальной серии конференций Strategies in Light, которые, кроме Японии, проводятся в США, Европе и Китае.
Автор: Виктор Ежов