Перші у світі серійні лампи із сонячним спектром

У січні 2020 року у продажу з'явилися перші світлодіодні лампи, в яких використовуються світлодіоди Sunlike, що забезпечують рівномірний спектр без піків та ідеальну передачу кольорів.

Про технологію Sunlike від корейської компанії Seoul Semiconductor я розповідав ще 2018 року.

У звичайних світлодіодних лампах використовуються світлодіоди з кристалами, що випромінюють синє світло. Кристал покритий двокомпонентним люмінофором, що перетворює синє світло на біле (один компонент додає червону частину спектру, другий — зелену, а синє світло просочується сам через люмінофор). У світлодіодах Sunlike використовуються кристали, що випромінюють фіолетове світло та трикомпонентний люмінофор, що створює червону, зелену та синю частину спектру. Це менш ефективно, проте спектр виходить рівний і всі кольори передаються ідеально.

Для порівняння – спектри трьох світлодіодних ламп з колірною температурою вище 5200K: звичайною з CRI 80, лампи з CRI 95 та лампи на Sunlike.

Два роки тому світлодіоди Sunlike були дуже дорогими. Саме тому великі компанії не намагалися робити на них лампочки — мало хто готовий купити одну лампу за півтори-дві тисячі рублів (зауважу, що один ентузіаст із Білорусі все ж таки налагодив кустарне виробництво ламп на Санлайках, я писав про нього).

Зараз ціни впали, і хоч світлодіоди Sunlike як і раніше стоять на порядок дорожче за звичайні, стало можливим почати випуск ламп з цоколями E27 і E14 за прийнятними цінами - від 350 до 399 руб.

Пишаюся тим, що першою у світі виробником, який розпочав випуск таких ламп під брендом Remez, стала російська компанія (хоч і з юридичною особою у Німеччині).До речі, раніше ця компанія випустила настільні лампи на світлодіодах Sunlike (я робив їх огляд: habr.com/ru/company/lamptest/blog/437276).

Зараз випущено 8 видів ламп із «сонячним» спектром. Це «груші» A60 E27 потужністю 7 та 9 Вт та «свічки» з цоколем E14 потужністю 5 і 7 Вт. Лампи випущені з двома колірними температурами світла - тепле біле світло 3000К і холодне біле світло 5700К.

Дев'ятиватна лампа дає таку ж яскравість, як лампа розжарювання 60 Вт, семиватні лампи світять, як 40-ватні «лампочки Ілліча», 5-ватна свічка замінює 30-ватну лампу розжарювання.

Я протестував по два екземпляри кожної з цих ламп. Результати ламп, що показали трохи гірші і кращі характеристики представлені у двох таблицях.

Як видно з результатів, відмінності між двома екземплярами незначні (до 7.5% світлового потоку).

Усі лампи мають низький рівень пульсації світла (0.5% і менше).

Всі лампи мають дуже високий індекс кольору CRI(Ra) (96-98) і високі індекси передачі окремих кольорів (R1-R15 - вище 91).

Потужність, світловий потік, еквівалент лампи розжарювання та колірна температура близькі до заявлених.

Усі лампи, крім п'ятиватних свічок, коректно працюють з вимикачами, що мають індикатор. П'ятиватні свічки слабо світяться, коли такий вимикач вимкнений.

Усі лампи можуть працювати без зниження яскравості при суттєвому зменшенні напруги живлення, фактично вони мають вбудований стабілізатор. Дев'ятиватні лампи знижують яскравість на 5% при зниженні напруги живлення до 129, інші при зниженні до 113 в. Це дозволяє використовувати лампи в районах зі зниженою та нестабільною напругою в мережі.

Світловий потік, колірна температура та індекс передачі кольору вимірювалися за допомогою двометрової інтегруючої сфери та спектрометра Instrument Systems CAS 140 CT, споживана потужність і коефіцієнт потужності приладом Robiton PM-2, пульсація приладом Uprtek MK350D. Мінімальна робоча напруга, при якій світловий потік знижувався не більше ніж на 5% від номінального, вимірювалося за допомогою приладу Lamptest-1, стабілізатора Штиль Інстаб 500 та ЛАТР Suntek TDGC2-0.5. Перед вимірами для стабілізації параметрів лампи прогрівалися протягом півгодини.

Результати тестування та спектри «груш» 9 Вт з теплим та холодним світлом:

Результати тестування та спектри «свічок» 7 Вт з теплим та холодним світлом:

На сайті виробника викладено протоколи випробування ламп у лабораторії Архілайт. Світловий потік дев'ятиватної лампи після 1000 годин роботи впав лише на 0.9% і це відмінний результат, на підставі якого можна припустити, що лампи пропрацюють довго. До речі, виробник дає на них гарантію 5 років.

Ефективність звичайних світлодіодних ламп з CRI близько 80 зараз досягла 120 лм/Вт. У ламп на Санлайках вона набагато нижча – 60-75 лм/Вт, але мені здається можна сміливо пожертвувати ефективністю заради якісного світла. Та й по 400 рублів за лампочку цілком можна заплатити задля досягнення ідеалу.

Очікую, що багато хто почне журитися, що найяскравіша «груша» з теплим світлом дає всього 540 лм, а найяскравіша «свічка» 375 лм. Можу припустити, що компанія-виробник не стала випускати потужніші лампи, щоб не допустити перегріву та деградації світлодіодів і забезпечити великий термін служби.А ось навіщо випустили груші 7 Вт та свічки 5 Вт для мене загадка - за ціною вони майже не відрізняються і швидше за все більшість захоче купити яскравіші груші 9 Вт і свічки 7 Вт.

Лампи Remez продаються на сайті виробника, в інтернет-магазинах Озон та Wildberries, а також в магазинах Metro Cash and Carry по всій Росії.

Дуже добре, що з'явилися світлодіодні лампи з ідеальним світлом. Мені не дуже зрозуміле рішення компанії-виробника випустити лампи з температурою кольору 5700К, але лампи з теплим світлом 3000К я сміливо можу порекомендувати всім.

© 2020, Олексій Надійін

Лампи, що імітують сонячне світло

За багато століть еволюції людство пристосувалося до сонячного світла – він вважається природним. Але світловий день обмежений, тому без штучного освітлення у багатьох випадках не обійтись. Однак у рукотворних світловипромінювачів розподіл енергії по довжинах хвиль не збігається із сонячним спектром.

Що таке лампи сонячного світла та чим корисні

Природне світло корисне для людського організму. Він найбільш безпечний для зору (очі найменше втомлюються) та фізіології (поліпшується самопочуття та працездатність) людини.

Крім того, існує сфера медицини – світлотерапія. Захворювання лікують, впливаючи на організм людини джерелом світла, із спектром, близьким до природного. У такий спосіб лікують шкірні захворювання або неврологічні розлади, а також впливають на проблемні ділянки шкіри у косметології. Лампа для проведення світлотерапії повинна випромінювати світло, близьке за спектром до сонячного.

Сонячне світло потрібне для рослин. Якщо світла недостатньо, уповільнюється фотосинтез, рослини погано розвиваються і можуть загинути.

Не менш важливим є спектр випромінювання для художників і дизайнерів.Чим ближче якість освітлення до природного, тим вірніше перенесення кольорів, тим ближче кольори картин, фото і т.п. до справжніх.

Види «сонячної» світлотехніки

Спектр сонячного випромінювання у видимій ділянці є досить рівномірним. Кольори від синього до червоного випромінюються приблизно з однаковою інтенсивністю, маючи неявний максимум у районі жовто-зеленої ділянки.

Спектр природного освітлення

Як джерела для штучного світла тривалий час застосовувалися лампи розжарювання. Їхній спектр досить близький до сонячного, але має «завал» у синьо-фіолетовому ділянці, і виражений максимум у червоному.

Спектр лампи розжарювання

Люмінесцентні лампи мають різко нерівномірний спектр із кількома викидами, та його спектр випромінювання далекий від сонячного. З появою світлодіодного освітлення з'явилася можливість випускати світловипромінювачі зі зсувом випромінювання в червоний чи синій бік (це зсув характеризується параметром «колірна температура»). Це дозволило вибирати переважну довжину хвиль у світловому випромінюванні.

Але такий підхід лише частково допомагає отримати необхідні властивості світла – різні лампи використовуються для різних завдань. Щоб отримати справжнє «домашнє сонце» із розподілом кольорів, максимально наближеним до природних, розробникам довелося докласти чимало зусиль. І вони справдилися.

Світлодіоди SunLike

Як світловипромінювач в освітлювальних приладах, що виконують роль штучного сонця, широко використовують світлодіоди SunLike (один з варіантів перекладу назви - «сонцеподібний»). Ці світловипромінюючі елементи побудовані за традиційним принципом. Кристал (напівпровідниковий перехід) випромінює фіолетове (із заходом в УФ-ділянку) світло, яке збуджує свічення люмінофора.Особливість LED SunLike у властивостях цього люмінофора.

Порівняння спектра випромінювання LED SunLike (ліворуч), звичайного світлодіода (праворуч) та спектра сонячного випромінювання (штрихова лінія)

Звичайний LED має значно нерівномірний спектр. Особливо виділяється пік на межі синього та ультрафіолетового ділянок, викликаний випромінюванням ініціюючого кристала, а також провал в області переходу від синього до блакитного та різкий спад у жовтій області та переходу до червоної. Очевидна відмінність спектра випромінювання від природного.

У LED з різною колірною температурою спектр дещо відрізняється співвідношенням інтенсивності синього та червоного ділянок, але принципово розподіл енергії за частотою відповідає графіку, наведеному на малюнку.

У світлодіода SunLike синій пік значно згладжений, а у жовто-червоній ділянці спектр випромінювання більш рівномірний. Спад у червоній області при переході до ІЧ теж не такий різкий, як у звичайного світлодіода. У результаті вийшов діапазон, досить близький до сонячного світла, але без заходу в «жорстке» УФ-випромінювання (UVC, UFB) – засмагати під таким світлом не вийде, але і можливість опіків шкіри дуже низька. Так як світло близьке до природного, то і індекс кольору CRI (або Ra) дуже високий. За заявою виробника він дорівнює 97, що рекордно близько до максимально можливого CRI = 100.

Лампочки Remez

Приклад розробки лампи, що вдало імітує сонячне світло - світильники бренду Remez. Декларується, що це перші у світі лампи, що випромінюють спектр, близький до сонячного. На вигляд ця лампочка не відрізняється від звичайної світлодіодної, випускається з грушоподібною матовою колбою та з різними цоколями під поширені патрони.Основні параметри, заявлені виробником для широко застосовуваних світловипромінювачів, такі:

• цоколь - E27, E14;
• електрична потужність – 5..9 ват (аналог ламп розжарювання потужністю 30..60 ват);
• світловий потік – 300.585 лм;
• CRI – не менше 97;
• колірна температура – ​​3000 К та 5700 К;
• коефіцієнт пульсацій – трохи більше 1%.

Коштують такі лампи дещо більше, ніж світлодіодні випромінювачі, що стали вже звичайними.

Світлова потужність ламп Remez дещо нижча, ніж у поширених LED-лампочок. Такою є плата за рівномірність спектра.

Світильники

Лампи сонячного спектру можна встановити в різні світильники, що відрізняються за сферою застосування. Найпоширеніший спосіб - поставити світловипромінювачі в побутові освітлювальні пристрої (люстри, бра).

Для офісних приміщень, спортзалів, магазинів тощо. підійдуть світильники інших моделей. Їх зручно вбудовувати у підвісні стелі.

Для світлотерапії потрібні світильники іншого типу. Вони мають бути легкими та компактними.

Лампа для домашньої світлотерапії

Для вирощування рослин потрібні світильники іншої конструкції тощо. Глобально ж технічних обмежень використання світлодіодів SunLike і ламп Remez (та інших випромінювачів природного світла) немає.

Точніше, обмеження не виходять за межі експлуатаційних меж для звичайних світлодіодів та LED-ламп. Тому сфера застосування обмежується лише фантазією розробника.

Огляд ламп сонячного світла

На ринку світлотехнічного обладнання пропонується достатня кількість ламп для отримання світла близького до природного. Вони мають конструктивні особливості, що визначають оптимальну сферу застосування.

Alaska Northern Lights

Ця лампа відноситься до пристроїв для світлотерапії цінової категорії Преміум.Може використовуватися як у горизонтальному, так і вертикальному положенні.

Sunwell Hexagon

Для створення штучного сонця до приміщень для СПА підійде світильник Hexagon шведського бренду Sunwell. Освітлювальний пристрій призначений для освітлення приміщень площею від 20 кв.м із високою стелею (не менше 3 м). За таких умов створюється освітленість 15000–30000 люкс. Управління повністю автоматичне, користувач доступний для вибору 3 програми.

Nikken Kenkolight

Світильник Nikken Kenkolight – настільна лампа природного світла. Підійде для висвітлення навчального місця школяра, збереже його зір від утоми. Може використовуватися і як настінний світильник для невеликого приміщення.

Настільний світильник KenkoLight від Nikken

Еквівалентна потужність – 40 Вт, електрична потужність – 12 Вт. У комплекті – адаптер для підключення до побутової мережі, але може живитись та заряджати акумулятори від стандартного USB-порту.

На сьогоднішній день лампи природного світла ще не досягли оптимальних характеристик, що дають змогу витіснити звичайні світлодіодні випромінювачі з ринку світлотехнічного обладнання. Але й технології їх виробництва ще не досягли стелі. Тому слід очікувати розвитку цього сектора світлотехніки та ширшого поширення світильників даного класу.