За много веков эволюции человечество приспособилось к солнечному свету – он считается естественным. Но световой день ограничен, поэтому без искусственного освещения во многих случаях не обойтись. Однако у рукотворных светоизлучателей распределение энергии по длинам волн не совпадает с солнечным спектром.
Что такое лампы солнечного света и чем полезны
Естественный свет полезен для человеческого организма. Он наиболее безопасен для зрения (глаза меньше всего устают) и физиологии (улучшается самочувствие и работоспособность) человека.
Кроме того, существует область медицины – светотерапия. Заболевания лечат, воздействуя на организм человека источником света, со спектром, близким к естественному. Таким способом лечат кожные заболевания или неврологические расстройства, а также воздействуют на проблемные участки кожи в косметологии. Лампа для проведения светотерапии должна излучать свет, близкий по спектру к солнечному.
Солнечный свет требуется для растений. Если света недостаточно, замедляется фотосинтез, растения плохо развиваются и могут погибнуть.
Не менее важен спектр излучения для художников и дизайнеров. Чем ближе качество освещения к естественному, тем вернее цветопередача, тем ближе цвета картин, фото и т.п. к реальным.
Виды «солнечной» светотехники
Спектр солнечного излучения в видимом участке довольно равномерен. Цвета от синего до красного излучаются примерно с одинаковой интенсивностью, имея неявный максимум в районе желто-зеленого участка.
В качестве источников для искусственного света долгое время применялись лампы накаливания. Их спектр довольно близок к солнечному, но имеет «завал» в сине-фиолетовом участке, и выраженный максимум в красном.
Люминесцентные лампы имеют резко неравномерный спектр с несколькими выбросами, и их спектр излучения далек от солнечного. С появлением светодиодного освещения появилась возможность выпускать светоизлучатели со сдвигом излучения в красную или синюю сторону (этот сдвиг характеризуется параметром «цветовая температура»). Это позволило выбирать преобладающие длины волн в световом излучении.
Но такой подход лишь частично помогает получить необходимые свойства света – различные лампы применяются для разных задач. Чтобы получить настоящее «домашнее солнце» с распределением цветов, максимально приближенным к естественным, разработчикам пришлось приложить немало усилий. И они оправдались.
Светодиоды SunLike
В качестве светоизлучателей в осветительных приборах, выполняющих роль искусственного солнца, широко используют светодиоды SunLike (один из вариантов перевода названия — «солнцеподобный»). Эти светоизлучающие элементы построены по традиционному принципу. Кристалл (полупроводниковый переход) излучает фиолетовый (с заходом в УФ-участок) свет, который возбуждает свечение люминофора. Особенность LED SunLike в свойствах этого люминофора.
Обычный LED обладает значительно неравномерным спектром. Особенно выделяется пик на границе синего и ультрафиолетового участков, вызванный излучением инициирующего кристалла, а также провал в области перехода от синего к голубому и резкий спад в желтой области и перехода к красной. Очевидно отличие спектра излучения от естественного.
У LED с различной цветовой температурой спектр несколько отличается соотношением интенсивности синего и красного участков, но принципиально распределение энергии по частоте соответствует графику, приведенному на рисунке.
У светодиода SunLike синий пик значительно сглажен, а в желто-красном участке спектр излучения более равномерен. Спад в красной области при переходе к ИК тоже не такой резкий, как у обычного светодиода. В итоге получился спектр, довольно близкий к солнечному свету, но без захода в «жесткое» УФ-излучение (UVC, UFB) – загорать под таким светом не получится, но и вероятность ожогов кожи крайне низка. Так как свет близок к естественному, то и индекс цветопередачи CRI (или Ra) очень высок. По заявлению производителя он равен 97, что рекордно близко к максимально возможному CRI=100.
Лампочки Remez
Пример разработки лампы, удачно имитирующей солнечный свет – осветительные приборы бренда Remez. Декларируется, что это первые в мире лампы, излучающие спектр, близкий к солнечному. На вид эта лампочка не отличается от обычной светодиодной, выпускается с грушевидной матовой колбой и с различными цоколями под распространенные патроны. Основные параметры, заявленные производителем для наиболее широко применяемых светоизлучателей, таковы:
- цоколь – E27, E14;
- электрическая мощность – 5..9 ватт (аналог ламп накаливания мощностью 30..60 ватт);
- световой поток – 300..585 лм;
- CRI – не менее 97;
- цветовая температура – 3000 К и 5700 К;
- коэффициент пульсаций – не более 1%.
Стоят такие лампы несколько больше, чем ставшие уже обычными светодиодные излучатели.
Световая мощность ламп Remez несколько ниже, чем у распространенных LED-лампочек. Такова плата за равномерность спектра.
Светильники
Лампы солнечного спектра можно установить в различные светильники, различающиеся по сфере применения. Самый распространенный способ – поставить светоизлучатели в бытовые осветительные устройства (люстры, бра).
Для офисных помещений, спортзалов, магазинов и т.п. подойдут светильники дургих моделей. Их удобно встраивать в подвесные потолки.
Для светотерапии нужны светильники другого типа. Они должны быть легкими и компактными.
Для выращивания растений требуются светильники иной конструкции и т.п. Глобально же технических ограничений на использование светодиодов SunLike и ламп Remez (и других излучателей естественного света) не существует.
Точнее, ограничения не выходят за рамки эксплуатационных пределов для обычных светодиодов и LED-ламп. Поэтому область применения ограничивается только фантазией разработчика.
Обзор ламп солнечного света для дома
На рынке светотехнического оборудования предлагается достаточное количество ламп для получения света, близкого к естественному. Они имеют конструктивные особенности, определяющие оптимальную сферу применения.
Alaska Northern Lights
Эта лампа относится к устройствам для светотерапии ценовой категории Премиум. Может использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
Sunwell Hexagon
Для создания искусственного солнца в помещения для СПА подойдет светильник Hexagon шведского бренда Sunwell. Осветительное устройство предназначено для освещения помещений площадью от 20 кв.м с высоким потолком (не менее 3 м). При таких условиях создается освещенность 15000-30000 люкс. Управление полностью автоматическое, пользователю доступно для выбора 3 программы.
Nikken Kenkolight
Светильник Nikken Kenkolight – настольная лампа естественного света. Подойдет для освещения учебного места школьника, сохранит его зрение от утомления. Может использоваться и в качестве настенного светильника для небольшого помещения.
Эквивалентная мощность – 40 ватт, электрическая мощность – 12 ватт. В комплекте – адаптер для подключения к бытовой сети, но может питаться и заряжать аккумуляторы от стандартного USB-порта.
На сегодняшний день лампы естественного света еще не достигли оптимальных характеристик, позволяющих вытеснить обычные светодиодные излучатели с рынка светотехнического оборудования. Но и технологии их производства еще не достигли потолка. Поэтому следует ожидать развития этого сектора светотехники и более широкого распространения светильников данного класса.
