OffLine версия Рекламодателям О нас
товаров 5483    фирм 699   статей 933

блокнот 0
№25
 
Нестандартные энергосистемы: стихийная энергия
Главная     Лента     Авторы     Источники     Архив   
Товары в каталоге



аккумулятор   ветрогенератор   дизельная электростанция   источник питания   контроллер   светодиодные лампы   солнечные батареи  

Словарь


Также по теме:

Ветрогенераторы
На сегодняшний день порядка 30% фермерских хозяйств и 20% садово-огороднических участков в РФ не имеют доступа к сетям электроэнергии. Использование ветрогенераторов...

Электрогенераторы: устройство, технологии, особенности применения
При выборе электрогенератора, как правило, руководствуются личными предпочтениями. Кому-то подавай мобильность и малый вес, другому необходимы возможность...



НЕСТАНДАРТНЫЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ: СТИХИЙНАЯ ЭНЕРГИЯ

За последние годы все больше и больше жителей столичного мегаполиса и других городов приобретают себе загородное жилье. Речь может идти как о скромных дачах в садоводческих товариществах, куда обычно выбираются на выходные, так и о современных коттеджах, предназначенных для постоянного проживания. И если в товариществах люди, как правило, обеспечены водой и электричеством, то не всегда гладко дела обстоят с благами цивилизации в отдельных строениях или деревенских домах...


Непостоянный ток

Уезжая за город как на длительное пребывание (на целое лето или в отпуск), так и на короткие выходные, владельцы домов могут столкнуться с проблемой отключения электричества. Причем выйти из строя энергосистема способна неожиданно и на неопределенное время. Ветхость оборудования, плохая защита от гроз и постоянное хищение цветных металлов с ЛЭП и подстанций делают свое дело. Сказывается также общая изношенность советской еще системы. Она значительно выработала заложенный ресурс и поэтому не всегда обеспечивает высокую мощность. Происходящие аварии в энергетике и их тяжелые последствия всем известны. А случаи перенапряжения и просадок в сети не поддаются учету. И что говорить о тех, к чьим домам линии электропередачи вообще не подведены? Ведь подключить и провести к своему дому отдельную линию дело не только дорогое, но из-за бюрократической волокиты (разрешение, согласование и масса справок) еще и длительное.

Система аккумуляторного электропитания

Система аккумуляторного электропитания больше подходит для использования в качестве резервной.

Между тем на электричестве «завязано» все. Плохо это или нет, но мы стали «энергозависимыми» людьми, своеобразными заложниками цивилизации. Мировые, глобальные энергетические проблемы находят отражение, как в миниатюре, в нашей, почти бытовой, ситуации: отсутствие электричества лишит нас минимума необходимых удобств. Не говоря уже об электрообогревателе, телевизоре, компьютере и другой бытовой технике, то есть о том уровне комфорта, без которого нашу жизнь теперь сложно представить.

Погружение в средневековую тьму порой влечет за собой и прямые убытки: если кто-то серьезно занимается фермерским хозяйством и разводит, допустим, в инкубаторе кур. Поэтому логично, что в последнее время возрос спрос на альтернативные источники питания для резервирования или для постоянного энергоснабжения. Многие прибегают к стандартному, годами испытанному решению проблемы – покупают дизельную электростанцию. Имея дизель в качестве резерва, можно не беспокоиться о коротких отключениях электричества. Другое дело, что у дизеля есть свои недостатки. Самый явный – расходы на топливо. Если использовать аппарат периодически, включая его лишь в аварийных ситуациях, точно зная, что общая сеть после перерыва вновь заработает, то расходы покажутся не такими огромными. А в остальных случаях? Сюда же добавим и другие минусы: шум от работы двигателя (шумопоглощающие кожухи тоже стоят денег), расход ресурса дизеля, обслуживание и отходы.

Другой распространенный вариант резервного обеспечения – инвертор с аккумуляторами. При нормальном состоянии сети инвертор работает как зарядное устройство, «накачивая» аккумуляторы. Во время сбоя с подачей электроэнергии система почти мгновенно (за десятые доли секунды) переключает потребителя на питание от аккумуляторов, преобразуя их постоянный ток в переменный. Но и здесь есть свои очевидные минусы. Во-первых, такая система возможна только в качестве запасной: аккумуляторные батареи смогут обеспечивать электричеством незначительное время. Во-вторых, больших мощностей она тоже не гарантирует.

Но есть еще один, по-настоящему современный выход из затруднительной ситуации.


Солнце, воздух и...

В европейских странах умеют считать деньги и заботиться об окружающей среде. Там уже давно получают «даровую» энергию от солнца, ветра и воды, превращая то, что светит, дует и течет в электричество.

Экологически чистые возобновляемые источники энергии – современная альтернатива бензо- и дизель-электрогенераторам. Особенно актуально это выглядит на фоне мнения различных специалистов о том, что при существующем росте потребления энергии человечеству хватит запасов угля на 250 лет, газа на 65 лет, а нефти на 40. И если турбины подводного типа, вырабатывающие энергию благодаря движению воды, являются во многом экзотикой, как и системы получения энергии с помощью отходов животноводства – биогаза, то солнечные батареи (СБ) и ветроэнергетические установки (ВЭУ) эксплуатируются европейцами достаточно эффективно.

Конечно, полностью заменить традиционные источники энергии в большом объеме они пока не в состоянии, однако дополняют их. СБ и ВЭУ включаются в состав крупных энергосистем. В общей системе получения энергии на долю солнца и ветра в балансе развитых в этом отношении стран приходится пока несколько процентов. Но в пользу перспективности возобновляемых источников говорит как рост фотоэлектрической и ветроэнергетической промышленности, так и законодательное стимулирование такого производства на государственном уровне.

Правда, «подводные камни» имеются и в этом течении мировой энергетики. В первую очередь это касается климатических условий. Есть страны, где природой созданы все условия для пользования «бесплатной» энергией: это государства, географическое положение которых (высокая солнечная активность региона, близость к морю, горы) оптимально для альтернативной энергетики.

В Европе – это Германия, Голландия, Швейцария, Дания, Испания, Великобритания, Франция, в остальном мире – страны Северной Америки, а также Индия, Китай, Австралия. Другие государства такими условиями либо не обладают вовсе, либо обладают частично. К последним относится и Россия.

Наши ветроресурсы сосредоточены на Камчатке, Сахалине, Чукотке, побережьях Северного Ледовитого океана, Финского залива, Черного и Каспийского морей, на севере Якутии и в степях Калмыкии. Солнечные ресурсы находятся в основном на юге России. В этих регионах, где местами отсутствует централизованная энергосистема, применяют ветряки и солнечные батареи. Центральная же часть страны, где живет значительная доля населения, оказалась «обделена» климатическими ресурсами. Отчасти поэтому в нашей стране по-настоящему отрасли ветроэнергетики и фотоэлектричества пока не существует. (Хотя примечательно, что первая в мире ветроэлектростанция, Балаклавская, мощностью 100 кВт появилась именно в СССР в 30-х годах.)

Есть и другая, тоже важная причина: доступность традиционных источников энергии и относительная дешевизна сетевого электричества.

Но наличие скромных природных ресурсов в Центральной России не означает, что на получении энергии от ветра и солнца здесь нужно ставить крест. Главное представлять, сколько энергии и для чего необходимо. Обеспечить себя электричеством для простых бытовых нужд вполне можно даже за счет только солнца и ветра. Хотя важно понимать, что из-за неразвитости отрасли стоимость оборудования и монтаж систем для получения «бесплатной» энергии обойдется в копеечку. Все это, несомненно, окупится, но придется запастись терпением.

В зависимости от стоимости оборудования и регулярности его использования срок самоокупаемости достигает 10 лет. А ведь иногда установка и применение ветряков и солнечных батарей окажутся в любом случае дешевле, чем прокладка линий или длительное пользование дизельными генераторами.

В России ветряки и солнечные батареи производят в сравнительно небольших количествах. До серийного выпуска, который позволит удешевить продукцию, пока далеко, но и сейчас есть из чего выбирать.


Кладовая солнца

Установленные на крышах загородных домов солнечные батареи, по-своему красивые и привлекательные, напоминают технику будущего из фантастических кинофильмов. Однако будущее рядом, и эти агрегаты удивления уже не вызывают.

Солнечные фотоэлектрические установки делят на несколько типов: автономные, соединенные с сетью и резервные.

Автономная система снабжения дома состоит из следующих компонентов:

  • солнечная батарея;
  • контроллер заряда аккумулятора;
  • аккумулятор;
  • инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.

Для получения электричества от солнца необходим солнечный модуль, состоящий из фотоэлементов. Последние изготавливают из полупроводников, преобразующих солнечный свет в электричество. Процесс образования электричества продолжается, пока солнечный элемент освещается. Чаще всего фотоэлементы делают из кремния.

солнечные батареи необходимо размещать на южной стороне крыши

Для большей эффективности солнечные батареи необходимо размещать на южной стороне крыши или же на всей площади крыши под углом 30–60 градусов к горизонту.

Самые эффективные – моно- и поликристаллические. У монокристаллов российского производства КПД достигает 15%, у поликристаллов, выпускаемых небольшими сериями, – 12%. У серийных модулей иностранного производства КПД выше. Элементы собирают в различных параметров солнечные модули, закрытые стеклом и оправленные алюминиевой рамой. Большинство панелей площадью 1 кв. метр имеют номинальную мощность около 120 Вт «пик» (пиковый ватт) при освещенности 1000 Вт/кв.м и 25 С (это стандартные условия измерений параметров фотоэлектрических модулей). Такая освещенность соответствует яркому солнечному полдню.

КПД доступных в продаже модулей колеблется в пределах 5–15%. Это значит, что только это количество солнечной энергии переходит в электричество. (За счет использования двухсторонних модулей, получающих энергию, отраженную от поверхности земли, КПД может быть повышен.)

В составе автономных и резервных солнечных установок необходимо применять аккумуляторы, способные работать продолжительное время в циклических режимах заряда/разряда. В настоящий момент наиболее популярны свинцово-кислотные. Широко используются сравнительно недорогие автомобильные, хотя у них есть недостаток: они не любят глубокого разряда и не рассчитаны на равномерный отбор мощности в течение долгого периода (их «призвание» – мощный кратковременный импульс), поэтому в фотоэлектрических системах они служат недолго. Аккумуляторы с жидким электролитом и «намазными» пластинами из-за высокой цены и ограниченного производства пока не нашли широкого применения в России. На данный момент оптимальным выбором являются герметичные аккумуляторы AGM.

Контроллер следит за «наполненностью» свинцово-кислотных аккумуляторов, боящихся как перезаряда, при котором сокращается срок их службы, так и глубокого разряда. Контроллер отключает СБ от аккумулятора, если он полностью зарядился, и отключает нагрузку, если он разрядился до предельно допустимого уровня.

Хорошие образцы обеспечивают три стадии заряда, а также широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока на последней стадии заряда, обеспечивающей заряд аккумулятора на 100%.

Любая накопительная энергосистема требует инвертора. Они бывают двух типов: одни дают чистый «синус», то есть идеальный ток, другие – «модифицированный». Если приборами замерять напряжение у одного и второго, то оба покажут 220 В. Однако инвертор, дающий на выходе модифицированный синус, может не «потянуть» некоторые аппараты. Если для осветительных приборов тип инвертора не важен, то, например, насосы очень «разборчивы»: у них высокие пусковые токи, которые инвертор с неполным синусом не обеспечит и в итоге «спалит» аппарат.


Экономим ватты

Разные поставщики солнечных батарей и ветряков описывают одну и ту же ситуацию из своей практики. К ним приходит потенциальный покупатель и заказывает установки огромной мощности. Опытные специалисты начинают вместе с покупателем считать, какая мощность нужна на самом деле, и выходит, что установка человеку требуется намного скромнее. Грамотный расчет – первый шаг к экономии. Поэтому при установке как солнечных батарей, так и ветряков, их мощность рассчитывается каждый раз индивидуально. Комплектация автономных энергоустановок свободная: к примеру, если в комплект входит четыре аккумулятора, это не значит, что клиент, сообразуясь со своими потребностями, не сможет установить большее количество.

Для предварительных подсчетов приведем примерные данные энергопотребления разных приборов, в том числе инструментов.

Электроприборы Потребляемая мощность, Вт
Холодильник 100–200
Телевизор 100–400
Компьютер 100–300
Обогреватель 500–2000
Электрочайник 2000
СВЧ-печь 600–1200
Дрель 400–800
«Болгарка» 800–2000
Триммер 400–1000
Компрессор 750–2500
Насос 250–1500

Взяв в качестве примера возьмем небольшой домик в средней полосе, рассчитаем его потребности. Чтобы обеспечить дом освещением (рекомендуем использовать экономные люминесцентные или светодиодные лампы), подключить холодильник, телевизор и радиоприемник, необходимо установить несколько солнечных батарей общей мощностью около 500 Вт. Помимо этого, понадобятся аккумуляторы и инвертор мощностью от 1 до 4,5 кВт с солнечным контроллером. Инверторы позволят снимать с аккумуляторов не только небольшую мощность в течение длительного времени, но при необходимости «сразу и много», а также обеспечат высокие пусковые токи насосов, кондиционеров, СВЧ-печей.

Солнечные батареи обычно монтируют на южной стороне крыши дома, под углом 30–60 градусов к горизонту (угол наклона зависит от сезона), со свободной циркуляцией воздуха под ними (для естественного охлаждения достаточно щели 3–5 см). Аккумуляторы и инвертор для удобства и экономии места допустимо установить на чердаке.

В весенне-летний период солнечная батарея выдает указанную в техническом паспорте мощность в среднем около 6 ч в сутки. За вычетом разнообразных потерь батареи мощностью около 500 Вт выдадут 2 кВт*ч/сут. Этого с лихвой хватит для бытового применения. При большей мощности батарей к локальной сети можно подключать и «тяжелые» предметы (чайник, электроинструменты, насос). Чтобы система работала и в пасмурные дни, необходимо иметь достаточное количество аккумуляторов, а также запас по мощности СБ. Так, для солнечных батарей в 500 Вт подходят аккумуляторы суммарной емкостью 800 А*ч. Заряжать их от сети позволит инвертор мощностью от 3 кВт, а от солнечных батарей – правильно подобранный контроллер.

По информации компаний, производящих и реализующих солнечные батареи, срок их службы превышает 20 лет. Они практически не нуждаются в обслуживании, однако с них периодически следует счищать пыль и снег. А вот имеющиеся в системе аккумуляторы и электроника требуют не только ухода, но и замены.

Среди крупнейших отечественных производителей изделий фотоэлектричества назовем компании «Солнечный ветер» (Краснодар) и «Квант-Солар» (Москва).

Подведем итог. Солнечные батареи надежны, имеют большой срок службы, бесшумны, экологически безопасны и просты в эксплуатации. При отсутствии линии электропередачи они вполне могут заменить сетевое электричество.

Существенный «минус» солнечных батарей – сезонность. Наиболее эффективны фотоэлектрические установки с марта по сентябрь. Зимой приход солнечной энергии снижается во много раз. Рационально использовать солнечные батареи в дачный сезон. Еще один «минус» – дороговизна: 1 кВт*ч солнечной электроэнергии значительно дороже 1 кВт*ч «из розетки».


Вольный ветер

Ветроустановки, как и старинные ветряные мельницы, тоже приносят пользу людям, только не в виде перемолотого зерна, а в виде электричества.

ВЭУ для автономного питания состоит из следующих частей:

  • ветроголовка: генератор, лопасти, хвост, опорно-поворотный узел (крепит ветроколесо к мачте);
  • зарядное устройство;
  • аккумуляторная станция;
  • инвертор.

Принцип действия ветряков прост: под напором ветра ветроколесо с лопастями вращается, передавая крутящий момент валу генератора, вырабатывающего электроэнергию. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает ветрогенератор. Зарядное устройство преобразует вырабатываемый им ток в постоянный, пригодный для зарядки аккумуляторов. Процесс зарядки батарей начинается не сразу: колесо должно разогнаться до определенной скорости. Величина зарядного тока определяется скоростью ветра. Аккумуляторы накапливают энергию, которая по мере надобности потребляется через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, годный для питания потребителей.

ветряк

Для оптимальной выработки электроэнергии высота ветряка должна составлять не менее десяти метров.

Монтируют ветряк на заранее залитом фундаменте: по строительным нормам за 28 дней бетон достигает 90% прочности. Стальную мачту, на которой располагаются колесо и генератор, устанавливают на фундамент и закрепляют с помощью тросовых растяжек. Чтобы максимально увеличить отдачу энергии, ветряк помещают на определенную высоту. Расчеты и практика показывают, что на высоте до 10 м скорость ветра сильно зависит от высоты, так как сказывается влияние земной поверхности. К примеру, энергия ветра на высоте 10 м в два раза выше, чем на высоте 2 м.

Вместе с тем чрезмерное увеличение высоты мачты не дает большого выигрыша по скорости ветра, зато серьезно отражается на стоимости установки.

Позицию для установки нужно грамотно рассчитать, учитывая все условия: ветровой потенциал местности, нахождение вблизи зданий. Если рядом расположено препятствие, то ветроколесо должно быть установлено на 3 м выше его. Важен также и рельеф, ведь даже на открытом пространстве можно попасть в точку штиля, «ветровую тень».

Мощность ветряков разная. Однако не нужно думать, что чем она больше, тем успешнее решит энергопроблемы потребителя. В этой ситуации многое зависит от ветра.

Чтобы крупные установки выдавали свою мощность, нужны сильные ветры. В степях или на Тихом океане его средняя скорость более 9 м/с. А большинство областей европейской части России относится к зоне средней интенсивности ветра: среднегодовая скорость составляет от 3,5 до 6 м/с. Средняя скорость ветра в Подмосковье – 4 м/с. Крупные ветряки здесь свою мощность выдают всего несколько сот часов в год, маленькие (0,5 кВт) смогут обеспечить в доме типовую нагрузку: освещение, телевизор, связь. Средние ветряки (1,5–4 кВт) позволят также подключить холодильник, стиральную машину, компьютер и другие предметы. Более того, если в загородном доме не живут постоянно, избыток энергии, скапливающийся в аккумуляторах, можно расходовать на отопление. Даже при ветре до 4 м/с установки средней мощности окупаются в среднем за 6 лет.

Как правило, при заказе ветроустановки ее технические данные рассчитывают индивидуально, с учетом желаний заказчика и условий местности. Часто потенциальный покупатель, сравнивая предлагаемые разными компаниями установки, обнаруживает, что цена сильно различается: в одном месте – 200 тыс., а в другом – 40 тыс. рублей. В этом случае нужно обращать внимание на комплектацию, потому что часто ветроустановки идут в «голом» виде без аккумуляторов и инверторов.


Действуем заодно

Как уже отмечалось, работа источников негарантированного энергоснабжения зависит от климатических условий. Поскольку период солнечной активности приходится на весенне-летний период, а ветров больше в переходное время, то есть глубокой осенью, зимой или ранней весной, то часто используют комбинированные энергетические системы. Когда дует ветер, солнце не светит, а в штиль наоборот, поэтому солнечные батареи монтируют вместе с ветряками. «Соединяются» СБ и ВЭУ с помощью контроллеров.

Для обеспечения полноценного, надежного электроснабжения можно задействовать также резервный источник питания. И если маленькие системы делают автономными, «рассчитывая» только на погоду, то в более мощные комплексы входит, например, бензо- или дизель-электрогенератор, который включают в локальную сеть. При этом дизель в системе не «тянет» на себе СБ и ВЭУ, наоборот, они будут экономить 50–70% топлива, необходимого для него.

Мощность, как и состав локальной станции, рассчитывают индивидуально. Для ее увеличения на базе СБ, ВЭУ и дизельных генераторов можно создавать обширные системы. Такие комплексы гарантируют жизнеобеспечение уже не маленькой дачи в ограниченный сезон, а капитального загородного дома круглый год.

Система автоматического управления следит за потребляемой мощностью, скоростью ветра, степенью заряда аккумуляторов и в зависимости от этого осуществляет включение и выключение дизельного генератора. Когда есть ветер или солнце, нагрузка и аккумуляторы «кормятся» от СБ и ВЭУ. При коротких затишьях и для подпитки высокой нагрузки берут запас энергии из аккумуляторов. Если же природа «шалит» долго и энергии из батарей не хватает, то в работу включается дизель, питающий нагрузку и заряжающий аккумуляторы.


Вновь к дизелю

В самом начале мы уже писали о том, что использование бензо- или дизель-генератора в «чистом виде» – стандартный путь решения проблемы с перебоями сетевого электричества, хотя у него много недостатков.

Вместе с тем при работе дизельных электростанций по накопительной схеме с инверторами, аккумуляторными батареями и контроллерами можно достичь неплохих результатов.

Дизельные станции с контроллерами работают таким образом: при исчезновении в сети напряжения автоматика дает команду на запуск электростанции, которая через несколько минут после пуска и прогрева начинает питать проводку в доме, а после появления напряжения в сети дает дизелю сигнал остановиться.

Включение в эту схему инверторов с аккумуляторами и управление с помощью системы автоматического пуска позволяет разумно расходовать дизельное топливо, экономить на нем.

При наличии напряжения в сети инвертор заряжает аккумуляторы (например, четыре батареи по 190–200 А*ч). При исчезновении сетевого напряжения он подает потребителю запасенный аккумуляторами ток. После того, как при расходовании заряда батарей напряжение в них упадет, контроллер запускает мини-электростанцию. Часть энергии от него идет потребителю, а часть – на зарядку аккумуляторов. Когда батареи зарядятся или в сети появится напряжение, контроллер останавливает генератор. Дизель работает не постоянно, в лишь несколько часов в день. Это не только значительно экономит топливо, но и уменьшает шум и выхлопы.

Поскольку все компоненты этой системы способны работать отдельно друг от друга, то допустимо покупать их по отдельности, постепенно, если полная сумма отсутствует.

Инвертор совместно с блоком аккумуляторных батарей тоже следует эксплуатировать разумно. В тех регионах страны, где действуют два вида тарифа на электричество – дневной и более дешевый ночной, – можно заряжать аккумуляторы ночью, чтобы днем пользоваться не электричеством из сети, а их запасом. Разумеется, подобная система окупится тоже не быстро. Кроме того, инвертор подойдет и для «очищения» сетевого электричества: если у потребителя сеть проблематичная, в ней случаются провалы, то инвертор поможет и здесь.


«По мелочам»

Энергию солнца и вера можно использовать не только «по-крупному», на освещение загородного дома, питание различных бытовых приборов, но и «по мелочам». Например, на нагрев воды. Для этого существует солнечный коллектор, который в состоянии интегрироваться в традиционные водонагревательные системы или служить в качестве базового элемента для создания самостоятельной системы. В летнее время солнечная энергия вполне обеспечит потребности в горячей воде полностью, а осенью и весной – на 60%.

Простой и дешевый способ использования солнечной энергии – нагрев воды в плоских солнечных коллекторах. Сложнее по устройству вакуумные коллекторы, чьи преимущества особенно выявляются в пасмурные и холодные дни. И если обычные коллекторы нагревают воду до 90 градусов, то вакуумные – до 100. Разница незначительная, а вот цена коллектора выше.

По устройству водонагревательные установки бывают разные. Они состоят из коллектора и теплообменника-аккумулятора. Солнечная энергия проходит через прозрачное покрытие и нагревает в коллекторе жидкость, которая циркулирует естественным или принудительным образом (с помощью циркуляционного насоса). В зависимости от типа это либо собственно вода, при нагревании поступающая в бак-аккумулятор, либо теплоноситель (антифриз) – нагреваясь, он отдает тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке хранится горячая вода, поэтому он оснащен хорошей теплоизоляцией, позволяющей воде не остывать. Устанавливаемый в баке автоматический нагреватель-дублер в случае снижения температуры воды автоматически включается и догревает воду. Далее вода поступает напрямую к потребителю или переходит в часть общей системы.


Экономим по-современному

До этого мы рассматривали варианты того, как получить «бесплатную» энергию от природных источников. Теперь же рассмотрим возможность экономии энергии, а, следовательно, и финансовых средств.

О светодиодах слышали даже те, кто техникой и новыми технологиями специально не интересуется. Ведь информация о них регулярно встречается в СМИ. Поэтому само слово на слуху. Однако что же это такое?

Если говорить кратко и доступно, то светодиод (светоизлучающий диод – СИД) – это полупроводниковый прибор, который преобразует электрический ток в световое излучение. Состоит он из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы.

Самые распространенные сейчас лампы накаливания, известные более 100 лет, скорее греют, а не светят, ведь вольфрамовая нить, пропускающая ток, при накаливании излучает не столько видимые волны, сколько инфракрасные. И на долю теплового излучения уходит более 90% потребляемой электроэнергии. То же, но в меньшей степени, касается люминесцентных ламп. А вот в светодиоде ток прямо преобразуется в световое излучение строго определенного спектра.

Светодиодные лампы могут светить весь день, при этом оставаясь чуть теплыми. Более того, на морозе светодиоды работают еще лучше (оптимальный верхний предел температуры + 45 градусов). Они прочны и исключительно надежны, цвет светодиода чист, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, как правило, отсутствует. Срок службы качественных светодиодов при правильном использовании может достигать 100 тысяч часов. Для сравнения: ресурс лампы накаливания – 1000 часов, люминесцентной – до 15 тысяч.

Сюда же добавим еще несколько важных характеристик. Светодиод, в отличие от люминесцентных ламп, ртути не содержит, поэтому экологически безопасен. А так как это низковольтный прибор, он безопасен и с этой стороны.

Первоначально, то есть более 40 лет назад, светодиоды применялись только для индикации (приборные панели, табло, рекламные экраны). Однако за десятилетия конструкцияи возможности светодиодов претерпели значительные изменения. Во-первых, была серьезно увеличена их светоотдача (отношение светового потока к потребляемой энергии). Во-вторых, научились получать с их помощью свет практически любого цвета, а также дневной, близкий по спектральному анализу к естественному. Поэтому светодиоды постепенно вытесняют лампы накаливания. И действительно, обычная лампа дает 17 люмен на 1 ватт потребленной энергии, эффективность флуоресцентных ламп достигает 80 люмен, а лучших светодиодов – 150 люмен. И это не предел: согласно прогнозу специалистов, в течение ближайших пяти лет будет достигнут порог в 200 люмен.

На данный момент главная отрицательная черта светодиодов – их относительная дороговизна. Стоят они, что и говорить, значительно выше, чем обычные лампы накаливания. Пожалуй, именно цена еще долгое время будет отталкивать массового потребителя от новых энерготехнологий. Хотя светодиоды экономически выгоднее: в этой ситуации на самом деле можно экономить на дешевых лампочках, качество которых, как все знают, оставляет желать лучшего. Светодиоды выгодно применять и там, где энергию просто необходимо экономить, и там, где дорого обходится обслуживание. По утверждению специалистов, в ближайшие годы цена на них существенно снизится из-за развития отрасли и массового производства. Применяют светодиоды в промышленности и в быту, дома и на улице, в фарах автомобилей и на рекламных табло.




Опубликовано: 14.01.09
Версия для печати
Рубрика: Автономное электропитание
Автор: Косов Павел  
Источник: Журналы серии «Потребитель» (Все статьи..)