Светодиодные светильники уменьшат количество «светового мусора»

Трудно представить современные города без ночного освещения. Яркие светильники на городских улицах в последнее время выполняют не только прикладную, утилитарную миссию, но и служат средством дизайна, преображающим городские пейзажи и усиливающим эстетическое впечатление.

Однако у стремления повысить качество жизни людей есть и неприятные стороны. Яркое освещение городов делает недоступным астрономам часть небесного свода для наблюдения. Еще хуже, что световое загрязнение влияет на миграции птиц, нарушает естественные циклы жизни животных.

Исследователи из Национального центрального университета (National Central University) Тайваня и мексиканского Автономного университета Сакатекаса (Universidad Autonoma de Zacatecas - FacePla.net) надеются, что проблему «светового мусора» поможет решить их разработка, новая конструкция светодиодного уличного фонаря, который светит лишь там, где необходимо, без световых брызг и лишнего рассеивания.

Для освещения улиц обычно используют ртутные или натриевые лампы высокого давления ненаправленного излучения. В результате характерной чертой уличных светильников являются различные посторонние блики, световые узоры, и непроизводительное вертикальное излучение. Кроме светового мусора как такового, такое положение ведет к неоправданным потерям энергии. В некоторых случаях теряется до половины всего светового потока.

Исследователи предложили новую конструкцию светодиодного уличного светильника, состоящую из трех основных частей. Основа светильника – кластер высокопроизводительных светодиодов, смонтированных внутри отражающей полости предотвращающей рассеивание. Свет фокусируется с помощью линз полного внутреннего отражения (Total Internal Reflection, TIR - FacePla.net), формирующих параллельные световые лучи. Наружу свет попадает через диффузор, минимизирующий блики. Как утверждают авторы, такая конструкция позволяет излучать свет прямоугольным потоком, направленным непосредственно на освещаемый участок.

Новая конструкция светильника исследована с помощью модели, позволяющей изучить и оценить распределение света в пространстве на расстоянии 10 метров от источника. Оценка производилась по значению оптического коэффициента использования (optical utilization factor, OUF - FacePla.net), описывающего соотношение между величиной светового потока попадающего на цель и излучаемого источником.

Моделирование показало, что значение оптического коэффициента использования нового светильника составляет от 51% до 81%. Для обычных ламп отличным считается коэффициент 45%. Потери света при использовании разработанного учеными светодиодного светильника составляют не более 2%, при этом потребление энергии снижается на 40-60%.

Как утверждают авторы разработки, их новый светильник относительно легко производить, так как он содержит мало составных частей. Команда надеется в течение нескольких месяцев изготовить рабочий прототип, после чего новые светильники могут появиться на улицах уже в следующем году.

По материалам Optics Info Base

• < Зеленый сад вместо вертолетной площадки
• Люди испытывают сочувствие к роботам >

Комментарии: